WO2013018591A1 - タッチパネル基板および電気光学装置 - Google Patents

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WO2013018591A1
WO2013018591A1 PCT/JP2012/068740 JP2012068740W WO2013018591A1 WO 2013018591 A1 WO2013018591 A1 WO 2013018591A1 JP 2012068740 W JP2012068740 W JP 2012068740W WO 2013018591 A1 WO2013018591 A1 WO 2013018591A1
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touch panel
electrodes
metal wiring
substrate
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PCT/JP2012/068740
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有史 八代
杉田 靖博
和寿 木田
山岸 慎治
小川 裕之
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シャープ株式会社
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    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338Input devices, e.g. touch panels

Definitions

  • the present invention relates to a touch panel substrate used for an in-cell type touch panel and an electro-optical device including the touch panel substrate.
  • electro-optical devices such as a display device in which a display unit and an input unit are integrated are widely used in order to reduce the size of the device.
  • portable terminals such as mobile phones, PDAs (Personal Digital Assistants), and notebook personal computers
  • a display equipped with a touch panel that can detect the contact position when a finger or an input pen is brought into contact with the display surface.
  • the device is widely used.
  • touch panels such as a so-called resistance film (pressure-sensitive) method and a capacitance method are known as touch panels.
  • a so-called capacitance type touch panel using a capacitance method is widely used.
  • the contact position is detected by detecting a change in capacitance when a finger or an input pen is brought into contact with the display screen. For this reason, the contact position can be detected by a simple operation.
  • the capacitive touch panel detects the contact position by detecting the change in capacitance, when the touch panel receives noise from the outside, the lines of electric force change due to this noise, There is a possibility that the contact position cannot be detected correctly.
  • Patent Document 1 an out-cell type or on-cell type touch panel mounted on the outside of a display panel (for example, see Patent Document 1) has been widely used.
  • the SN ratio signal-to-noise ratio
  • a touch panel on the outside of the display panel adversely affects contrast and visibility by reflecting external light not only on the surface of the touch panel but also on the interface between the touch panel and the display panel. Further, by mounting the touch panel on the outside of the display panel, the visibility is also lowered by the touch panel itself.
  • an in-cell type touch panel typically, between an array substrate such as a TFT (thin film transistor) substrate and a counter substrate such as a CF (color filter) substrate, which constitute an electro-optical device such as a display panel or a display device.
  • a so-called sensor electrode which is a position detection electrode for detecting a contact position of an object is formed.
  • a sensor electrode is formed between an insulating substrate in a CF substrate and a transparent counter electrode made of ITO (indium tin oxide) to form an in-cell type touch panel substrate (
  • a CF substrate is used as an in-cell touch panel substrate.
  • FIG. 49 is a cross-sectional view showing the structure of the display device described in Patent Document 2
  • FIG. 50 is a plan view showing the structure of the sensor electrode as viewed from the cross section along the line HH shown in FIG. .
  • the display device 300 described in Patent Document 2 includes a display panel 304 in which a liquid crystal layer 303 is sandwiched between a TFT substrate 301 and a CF substrate 302.
  • a light shielding portion 316 (BM) and a plurality of colored layers 317 (CF) provided between adjacent light shielding portions 316 are formed.
  • a CF layer 318 is provided.
  • a first electrode layer 312 and a second electrode layer 314 are provided as sensor electrodes between the CF layer 318 and the insulating substrate 311.
  • An insulating layer 313 is provided between the first electrode layer 312 and the second electrode layer 314.
  • the first electrode layer 312 has a linear line portion 312a extending in the first direction and a bulging portion 312b bulging from the line portion 312a.
  • the second electrode layer 314 includes a linear line portion 314a extending in a second direction orthogonal to the first direction, and a bulging portion 314b bulging from the line portion 314a.
  • FIG. 51 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the main part of the CF substrate 302 in the display device 300 described in Patent Documents 2 and 3, which is used as a touch panel substrate constituting an in-cell type touch panel. 51 corresponds to a cross-sectional view schematically showing a configuration of a main part of the CF substrate 302 in the display device 300 shown in FIG.
  • an insulating layer 320 and a shield electrode 321 are provided between the CF layer 318 and the counter electrode 319 from the CF layer 318 side.
  • the illustration of the layer 320 and the shield electrode 321 is omitted.
  • the light shielding portion 316 (BM) and the colored layer 317 (CF) are stacked, but the light shielding portion 316 and the colored layer 317 are substantially in the same layer as shown in FIG. Is provided.
  • Patent Documents 2 and 3 as the first electrode layer 312 and the second electrode layer 314, instead of a planar (sheet-like) transparent conductor, for example, a metal patterned in a lattice (mesh) is used. It is disclosed that it may be used.
  • a planar (sheet-like) transparent conductor for example, a metal patterned in a lattice (mesh) is used. It is disclosed that it may be used.
  • Patent Document 5 discloses that a black matrix layer is used for one conductive layer constituting a sensor electrode, which is disposed to face each other with an insulating layer interposed therebetween.
  • the sensor electrode is composed of a conductive layer laminated via an insulating layer, for example, in a two-layer structure of a first electrode layer 312 and a second electrode layer 314.
  • the distance between the second electrode layer 314 and the counter electrode 319 is short, and the parasitic capacitance increases. If the parasitic capacitance is large, position detection may not be performed correctly, and the touch panel may not operate normally.
  • the wiring resistance is increased.
  • the CR time constant capacitor ⁇ resistance
  • process costs are high in order to enable operation.
  • the first electrode layer 312 and the second electrode layer 314 are formed of a lattice-like metal
  • the first electrode layer 312 and the second electrode layer 314 are parasitic when compared with the case where the first electrode layer 312 and the second electrode layer 314 are formed of planar transparent electrodes. Capacity is reduced.
  • the sensor electrode since the sensor electrode has a two-layer structure of the first electrode layer 312 and the second electrode layer 314, the distance between the second electrode layer 314 and the counter electrode 319 is close, and the parasitic capacitance is increased. Is big.
  • the detection signal may be small and the touch panel may not operate normally.
  • parasitic capacitance and wiring resistance greatly affect the performance and operation of the touch panel.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a touch panel substrate used for an in-cell type touch panel, which has high position detection performance and can perform a stable position detection operation, and the touch panel substrate.
  • An electro-optical device is provided.
  • an object of the present invention is to provide a touch panel substrate having a small parasitic capacitance and an electro-optical device including the touch panel substrate. Another object of the present invention is to reduce the wiring resistance of the touch panel substrate.
  • the touch panel substrate according to the present invention is used as one of the pair of substrates sandwiching the electro-optic element, and the position of the indicated coordinate of the detection target is determined by the change in capacitance.
  • a touch panel substrate provided with a position detection electrode to detect, an insulating substrate, an electro-optical element driving electrode for applying an electric field to the electro-optical element, and the insulating substrate and the electro-optical element driving electrode,
  • the position detection electrode provided insulated from the electro-optic element drive electrode, and the position detection electrode intersects the first direction with a plurality of first electrodes arranged in a first direction.
  • the distance between the first electrode, the second electrode, and the electro-optic element driving electrode. can earn. Therefore, as compared with the case where the first electrode and the second electrode are provided in separate layers, the parasitic capacitance between the first electrode and the second electrode and the electro-optic element driving electrode (that is, the position detection electrode). And the parasitic capacitance between the electrode and the electro-optic element driving electrode can be reduced.
  • the first electrode and the second electrode are formed in the same plane, so that the first electrode, the second electrode, and the electro-optic element driving electrode are interposed. Therefore, even when the first electrode and the second electrode are planar patterns (planar patterns), the parasitic capacitance can be reduced. For this reason, the parasitic capacitance can be reduced while ensuring the magnitude of the detection signal.
  • the first electrode and the second electrode can be formed of the same material at the same time by forming the first electrode and the second electrode in the same plane. Therefore, the process cost can be reduced.
  • An electro-optical device includes an electro-optical element and a pair of substrates that sandwich the electro-optical element in order to solve the above-described problem, and one of the pair of substrates includes: It is the said touchscreen board
  • substrate is used as one board
  • the position detection performance is high, and the touch panel provided with the in-cell type touch panel which can perform stable position detection operation
  • An integrated electro-optical device can be provided.
  • the position detection electrode provided between the insulating substrate and the electro-optical element driving electrode includes the first electrode and the second electrode.
  • One electrode and the second electrode are formed in the same plane.
  • the distance between the first electrode and the second electrode and the electro-optic element driving electrode can be increased, and the parasitic capacitance between the position detection electrode and the electro-optic element driving electrode can be made smaller than before. Can do.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a main part of a liquid crystal display device according to a first exemplary embodiment
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the main part of the touch panel substrate according to the first embodiment in the order of lamination.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of a schematic configuration of a main part of a touch panel layer in the touch panel substrate according to the first exemplary embodiment. It is a top view which expands and shows a part of touch panel layer shown in FIG. (A) is a figure which shows the cross section of the principal part of a touchscreen board
  • FIG. 4 is cut
  • (b) is a touch panel layer shown in FIG. It is a figure which shows the cross section of the principal part of a touchscreen board
  • FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an example of a position detection circuit provided in the liquid crystal display device according to the first exemplary embodiment; 3 is a timing chart showing respective signals applied to respective drive lines in the liquid crystal display device according to the first exemplary embodiment; 3 is a timing chart showing drive timing of an in-cell type touch panel provided in the liquid crystal display device according to the first exemplary embodiment; FIG. 6 is a diagram for explaining a state in each step of the sampling circuit and the reset switch according to the first embodiment; It is sectional drawing which showed the conventional display panel typically. It is a figure which shows the drive circuit of a capacitive touch panel.
  • FIG. 14 is a simulation waveform diagram showing an outline of the operation of the drive circuit shown in FIG. 13.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a configuration of a main part of a touch panel layer of a touch panel substrate according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a configuration of a main part of a touch panel layer of a touch panel substrate according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view illustrating a configuration of a main part of a touch panel layer of a touch panel substrate according to a third embodiment. It is a figure which shows the cross section of a touchscreen board
  • FIG. (A) is a figure which shows the cross section of a touch panel board
  • (b) is the touch panel layer shown in FIG. 26 cut
  • FIG. 27C is a diagram illustrating a cross section of the touch panel substrate when the touch panel layer illustrated in FIG. 26 is cut along line X6-X6. It is a top view which shows schematic structure of the metal bridge shown in FIG.
  • FIG. (A) is a figure which shows the cross section of the touch panel board
  • (b) is the touch panel layer shown in FIG. 29 cut
  • FIG. 33C is a diagram showing a cross section of the touch panel substrate when the touch panel layer shown in FIG. 32 is cut along line X9-X9.
  • FIG. 14 is still another plan view showing the configuration of the main part of the touch panel layer of still another touch panel substrate according to the fourth embodiment.
  • FIG. 35 is a plan view showing a configuration in the vicinity of the intersection between the electrode rows arranged in the Y-axis direction and the electrode rows in the touch panel layer shown in FIG. 34. It is a top view which shows collectively the modification of the contact hole in the touchscreen layer of the touchscreen board
  • FIG. It is a top view which shows the structure of the principal part of the touchscreen layer of the touchscreen board
  • FIG. FIG. 10 is a plan view illustrating a configuration of a main part of a touch panel layer of a touch panel substrate according to a sixth embodiment.
  • FIG. 16 is a plan view illustrating a configuration of a main part of a touch panel layer of a touch panel substrate according to a seventh embodiment. It is a top view which shows the structure of the principal part of the touch-panel layer of the other touch-panel board concerning Embodiment 7.
  • FIG. (A) is a top view which shows schematic structure of the touchscreen board
  • (b) is the II sectional view taken on the line of the touchscreen board
  • (A) is a top view which shows schematic structure of the liquid crystal panel concerning Embodiment 8,
  • (b) is the II-II sectional view taken on the line of the liquid crystal panel shown to (a).
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of another liquid crystal panel according to Embodiment 8.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a main part of a liquid crystal display device according to a ninth embodiment. It is sectional drawing which shows typically the structure of the principal part of the touchscreen substrate concerning Embodiment 9 in the lamination order.
  • (A) is a top view which shows the display drive terminal of the liquid crystal panel concerning Embodiment 10, and the terminal for touchscreens
  • (b) is an enlarged view of the encircled area
  • FIG. 32 is another plan view showing display drive terminals and touch panel terminals of the liquid crystal panel according to the tenth embodiment.
  • FIG. 32 is another plan view showing display drive terminals and touch panel terminals of the liquid crystal panel according to the tenth embodiment.
  • FIG. 32 is another plan view showing display drive terminals and touch panel terminals of the liquid crystal panel according to the tenth embodiment.
  • 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a display device described in Patent Literature 2.
  • FIG. FIG. 50 is a plan view showing a configuration of a sensor electrode viewed from a cross section taken along the line HH shown in FIG. 49. It is sectional drawing which shows typically the structure of the principal part of the color filter board
  • liquid crystal display device will be described as an example of an electro-optical device provided with an in-cell touch panel.
  • present embodiment is not limited to this.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a main part of the liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • a liquid crystal display device 1 (display device) according to the present embodiment includes a liquid crystal panel 2 (display panel), a backlight 3 (illumination device) for irradiating the liquid crystal panel 2 with light, and an illustration. Drive circuit etc. that do not.
  • the configuration of the backlight 3 is the same as the conventional one. Therefore, the description of the configuration of the backlight 3 is omitted.
  • the backlight 3 for example, an edge light type or direct type surface light source device can be used as appropriate.
  • the liquid crystal display device 1 is a touch panel integrated liquid crystal display device having an in-cell type touch panel in which a touch panel is incorporated in a liquid crystal cell 4 (display cell) in the liquid crystal panel 2.
  • the liquid crystal panel 2 is a touch panel integrated liquid crystal panel having an in-cell type touch panel substrate in which a touch panel is incorporated in the liquid crystal cell 4 as described above.
  • the liquid crystal panel 2 has both an image display function and a capacitive touch panel function.
  • Polarizing plates 5 and 6 are provided outside the liquid crystal cell 4 so as to sandwich the liquid crystal cell 4.
  • a retardation plate (not shown) may be provided between the liquid crystal cell 4 and the polarizing plates 5 and 6 as necessary.
  • the polarizing plates 5 and 6 are arranged so that the transmission axis directions of the polarizing plates 5 and 6 are orthogonal to each other.
  • the liquid crystal cell 4 includes a pair of substrates 10 and 20 provided to face each other as an electrode substrate (array substrate, element substrate) and a counter substrate.
  • a liquid crystal layer 50 is sandwiched between the pair of substrates 10 and 20 as an electro-optical element.
  • the liquid crystal layer 50 is a kind of an optical modulation layer that optically modulates by applying an electric field, and is used as a medium layer for display.
  • the space between the pair of substrates 10 and 20 is sealed with a sealing material 60 provided at the ends of the substrates 10 and 20.
  • the display surface side (observer side) substrate 20 is a touch panel substrate having a capacitive touch panel function, and a touch panel terminal portion 40 is provided outside the sealing material 60 in the substrate 20.
  • an IC chip (not shown) is mounted on the terminal portion 40 as an electronic circuit, and an FPC (flexible printed circuit) board (not shown) is used as a film substrate for transmitting image display and position detection signals. Etc. are attached.
  • FPC flexible printed circuit
  • the IC chip includes, for example, a drive circuit connected to a wiring such as a gate line and a source line provided on the substrate 10, a position detection circuit for detecting the coordinate position of the detection target, and the like.
  • Each of the substrates 10 and 20 includes insulating substrates 11 and 21 made of, for example, a transparent glass substrate.
  • the substrate 20 on the display surface side used as the touch panel substrate among the pair of substrates 10 and 20 only needs to be transparent, and the insulating substrate in the substrate 10 on the backlight 3 side is not necessarily transparent.
  • An alignment film (not shown) is provided on the opposing surfaces of the substrates 10 and 20 as necessary.
  • the substrate 10 (first substrate) is an array substrate.
  • the substrate 10 for example, an active matrix substrate such as a TFT (thin film transistor) substrate is used.
  • the substrate 10 has a structure in which a gate insulating film, a plurality of gate lines and source lines, a switching element such as a TFT (thin film transistor), an interlayer insulating film, a pixel electrode, an alignment film, and the like are provided on an insulating substrate 11. have.
  • a switching element such as a TFT (thin film transistor), an interlayer insulating film, a pixel electrode, an alignment film, and the like are provided on an insulating substrate 11. have.
  • a known array substrate can be used as the array substrate. Therefore, detailed description and illustration thereof are omitted here.
  • the driving method (display method) of the liquid crystal panel 2 is not particularly limited, and various methods such as a VA (Vertical Alignment) method and a TN (Twisted Nematic) method can be employed.
  • VA Vertical Alignment
  • TN Transmission Nematic
  • the substrate 20 is a counter substrate disposed to face the substrate 10 (array substrate).
  • a CF substrate provided with a CF (color filter) layer (colored layer) of each color is used.
  • the substrate 20 has a sensor electrode (position detection electrode) for detecting the position of the designated coordinate of the detection object by a change in capacitance, and is incorporated in the liquid crystal cell 4 to constitute an in-cell type touch panel. Used.
  • the sensor electrode detects the position of the indicated coordinate of the detection object that has contacted the display surface of the liquid crystal panel 2 by detecting the contact of the detection object to the display surface of the liquid crystal panel 2 by a change in capacitance.
  • the detection target is not particularly limited as long as it is an object that causes a change in capacitance.
  • a conductor such as a finger or a touch pen is used.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the main part of the substrate 20 in the order of lamination.
  • the substrate 20 includes an insulating substrate 21, a light shielding layer 22, a touch panel layer 23, a resin layer 24, a counter electrode 27 (optical element driving electrode, common electrode), and an alignment film (not shown). These constituent elements (members) are laminated in this order.
  • the touch panel layer 23 includes a sensor electrode 31 (position detection electrode), an insulating layer 34, and a metal bridge 35 (metal wiring) that is bridge-connected to the sensor electrode 31. .
  • the metal bridge 35 is electrically connected to the sensor electrode 31.
  • the sensor electrode 31, the insulating layer 34, and the metal bridge 35 are laminated in this order on the light shielding layer 22 formed on the insulating substrate 21.
  • the sensor electrode 31 includes a plurality of island-shaped electrodes 32 (first electrodes) and a plurality of island-shaped electrodes 33 (second electrodes). As shown in FIG. 2, the electrode 32 and the electrode 33 are formed in the same layer (same plane).
  • the resin layer 24 includes a CF layer 26 and an insulating layer 25.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of a schematic configuration of a main part of the touch panel layer 23 in the substrate 20. 3 shows a schematic configuration of the touch panel layer 23 in the input area of the touch panel on the substrate 20 (display area of the liquid crystal panel 2).
  • FIG. 4 is an enlarged plan view showing a part of the touch panel layer 23 shown in FIG.
  • FIG. 5A is a view showing a cross section of the main part of the substrate 20 when the touch panel layer 23 shown in FIG. 4 is cut along the Y1-Y1 line
  • FIG. 5B is a view shown in FIG. It is a figure which shows the cross section of the principal part of the board
  • FIG. 1 shows a cross section of the main part of the liquid crystal panel 2 when the touch panel layer 23 shown in FIG. 4 is cut along line X1-X1.
  • FIG. 6 is a plan view showing a schematic configuration of the metal bridge 35 shown in FIG.
  • the sensor electrode 31 is a rectangular pattern (planar shape in the example shown in FIGS. 3 and 4) as island-shaped electrodes 32 and 33 (planar). A plurality of electrodes having a pattern).
  • Electrodes 32 and 33 a plurality of electrodes 32 are arranged apart from each other along a certain direction (first direction, Y-axis direction in this example).
  • the electrodes 33 are spaced apart from each other along a direction intersecting the arrangement direction of the electrodes 32 (second direction, in this example, the X-axis direction orthogonal to the Y-axis direction which is the first direction). It is arranged.
  • the electrodes 32 and 33 are arranged so that diagonal lines of the rectangular electrodes 32 and 33 extend along the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively. . Therefore, as shown in FIG. 3, the electrodes 32 and 33 are alternately arranged in a checkered pattern when viewed from an oblique direction.
  • These electrodes 32 and 33 are transparent electrodes, and are formed of, for example, a transparent conductive material such as an oxide.
  • a transparent conductive material such as an oxide.
  • the transparent conductive material include ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), zinc oxide, tin oxide, and the like.
  • the electrodes 32 and 33 may be transparent electrodes having a transparent state by forming a thin film such as a metal thin film electrode such as graphene or a thin film carbon electrode.
  • the electrodes 32 and 33 are formed so that the transmittance is 70% or more.
  • the light transmittance and the area of the transparent region are ensured by forming these electrodes 32 and 33 with transparent electrodes having a planar pattern.
  • the material of the electrodes 32 and 33 is not particularly limited as long as no particular mention is made of the display method, display position, appearance, etc., such as full-screen display.
  • each electrode 33 adjacent to each other in the X-axis direction are electrically connected to each other by a connection wiring 36 (relay electrode) as shown in FIGS. Thereby, each electrode 33 is provided so as to be continuous in the X-axis direction.
  • connection wiring 36 can use the same material as the electrodes 32 and 33, for example.
  • connection wiring 36 can be formed at the same time as the electrode 33 in the same layer as the electrode 33 as a connection portion connecting the electrodes 33.
  • connection wiring 36 made of the same material as that of the electrode 33, and the electrodes 33 adjacent to each other in the X-axis direction are electrically connected.
  • connection method and connection means are not particularly limited.
  • the electrodes 32 are arranged in isolation in the Y-axis direction within the formation surface of the electrodes 32 and 33.
  • a metal bridge 35 is provided on the electrodes 32 and 33 and the connection wiring 36 via an insulating layer 25 (see FIGS. 1 and 2).
  • a grid-like metal wiring is used as the metal bridge 35.
  • 3 and 4 show an example in which a net-like metal wiring (metal mesh) in which a plurality of line-like wirings are formed in a net shape in the Y-axis direction and the X-axis direction is used as the grid-like metal wiring. Yes.
  • the linear wiring arranged along the Y-axis direction is referred to as Y wiring (vertical wiring), and the linear wiring arranged along the X-axis direction is referred to as X wiring (lateral wiring).
  • the metal bridge 35 is formed so as to overlap the light shielding layer 22 corresponding to the light shielding layer 22 (BM) covering the pixels.
  • the light shielding layer 22 covers the metal bridge 35 in plan view.
  • the formation region of the metal bridge 35 can be shielded by the light shielding layer 22, and light leakage from the side of the metal bridge 35 and reflected light from the metal bridge 35 can be shielded. Can do.
  • the same mask pattern can be used for the formation of the light shielding layer 22 and the formation of the metal bridge 35. For this reason, the number of masks can be reduced, and the process cost can be reduced.
  • the insulating layer 34 is provided in a solid shape, for example, over the entire laminated surface of the touch panel layer 23 of the insulating substrate 21 so as to cover the electrodes 32 and 33 as a whole.
  • the insulating layer 34 is provided with contact holes 37 that electrically connect the electrodes 32 and the metal bridges 35 arranged in the Y-axis direction.
  • At least one contact hole 37 is formed for one electrode 32 (one in the example shown in FIG. 4).
  • the metal bridges 35 are bridge-connected between the electrodes 32 arranged in the Y-axis direction by contact holes 37 respectively provided in these electrodes 32.
  • the insulating layer 34 is provided with contact holes 38 for electrically connecting the electrodes 33 and the metal bridges 35 respectively.
  • At least one contact hole 38 is formed for one electrode 33 (two in the example shown in FIG. 4).
  • the metal bridges 35 are bridge-connected to the electrodes 33 by contact holes 38, respectively.
  • the metal bridge 35 is bridge-connected between the electrodes 33 by at least one contact hole provided in the insulating layer 34, so that the lattice-shaped metal bridge 35 as described above Bridge connection can be easily performed. Therefore, the process can be simplified and the process cost can be reduced.
  • the electrode 32 and the electrode 33 in the metal bridge 35 are disconnected so as not to be energized.
  • one disconnection line 39 is formed along the pattern of these electrodes 32 and 33, respectively. Is provided.
  • the disconnection line 39 includes a metal wiring portion 35 a that is electrically connected to the electrode 32 and a metal wiring portion that is electrically connected to the electrode 33. It is divided into 35b.
  • the electrodes 32 and 33 are electrically connected to the metal bridge 35 by contact holes 37 and 38, respectively. Of these, only the electrodes 32 arranged in the Y-axis direction are connected between the electrodes in the Y-axis direction by the metal bridge 35. It is connected.
  • the electrodes 32 and 33 and the electrodes 32 adjacent to each other in the X-axis direction via the electrode 33 are insulated from each other by a disconnection line 39 provided between the electrodes 32 and 33.
  • the electrodes 32 arranged in the Y-axis direction are each connected in the Y-axis direction by the metal bridge 35.
  • the electrodes 33 arranged in the X-axis direction are connected to each other in the X-axis direction by connection wirings 36.
  • the electrode 32 row connected in the Y-axis direction and the electrode 33 row connected in the X-axis direction are the Y electrode row extending in the Y-axis direction and the X electrode row extending in the X-axis direction. Crossing each other. Note that a plurality of 32 electrode rows that are Y electrode rows are arranged in the X-axis direction. Also, a plurality of electrode 33 rows that are X electrode rows are arranged in the Y-axis direction.
  • One of the electrodes 32 and 33 is used as a drive electrode (drive electrode, transmission electrode), and the other is used as a sense electrode (detection electrode, reception electrode). That is, one of the electrode 32 rows and the electrode 33 rows is used as a drive line, and the other is used as a sense line.
  • FIG. 7A is a diagram schematically showing electric lines of force of the sensor electrode 31 when the detection object is not in contact with the substrate 20, and FIG. It is a figure which shows typically the electric line of force of the sensor electrode 31 when a target object is made to contact. 7B shows electric lines of force when, for example, a fingertip is brought into contact with the substrate 20 as a detection target.
  • the metal bridge 35 is electrically connected to the sensor electrode 31 and does not affect the electric lines of force of the sensor electrode 31. Therefore, in FIGS. 7A and 7B, illustration of the light shielding layer 22, the insulating layer 34 in the touch panel layer 23, the metal bridge 35, the CF layer 26, the counter electrode 27, and the like is omitted.
  • a driving voltage is applied to the electrodes 32 and 33 from a driving circuit unit (not shown).
  • One of the electrodes 32 and 33 (for example, the electrode 33) is used as a drive electrode, and the other (for example, the electrode 32) is used as a sense electrode.
  • the X coordinate of the fingertip 70 on the surface of the substrate 20 is detected by the electrodes 32 constituting the electrode 32 rows arranged in the X axis direction extending in the Y axis direction.
  • the Y coordinate of the fingertip 70 on the surface of the substrate 20 is detected by the electrodes 33 constituting the 33 rows of electrodes arranged in the Y-axis direction extending in the X-axis direction.
  • a position detection circuit for detecting the coordinate position of the detection object a known circuit (see, for example, Patent Document 4) can be used, and is not particularly limited.
  • FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a position detection circuit provided in the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 8 33 rows of electrodes shown in FIGS. 3 and 4 correspond to drive lines DL1, DL2,... DLn, and 32 rows of electrodes respectively correspond to sense lines (n).
  • each drive line DL1, DL2,... DLn and each sense line (n) intersect there is a variable capacitance whose capacitance (C x ) changes due to contact with the fingertip 70 or the like that is the detection target. It is formed.
  • the drive line drive circuit 101 includes a drive line drive circuit 101, a sense line drive circuit 102, a touch panel controller (touch panel control circuit) 103, and a timing controller 104 of the liquid crystal panel 2.
  • the drive line driving circuit 101 sequentially applies signals having a predetermined waveform to the drive lines DL1, DL2,.
  • the drive line drive circuit 101 applies a signal having a predetermined waveform from the drive line DL1 to the drive line DLn in order by sequential drive.
  • FIG. 9 is a timing chart showing respective signals applied to the respective drive lines DL1, DL2,... DLn.
  • the sense line driving circuit 102 includes a sampling circuit 111, a storage capacitor 112, an output amplifier 113, a reset switch 114, and a measuring unit 115 for each sense line (n).
  • the touch panel controller 103 receives the gate clock GCK and the gate start pulse GSP from the timing controller 104 of the liquid crystal panel 2 and determines whether the liquid crystal panel 2 is in the writing period or the inactive period.
  • a start signal for sequentially applying a signal having a predetermined waveform to each of the drive lines DL1, DL2,... DLn is sent to the line drive circuit 101.
  • the touch panel controller 103 outputs a sampling signal to the sampling circuit 111 and a reset signal to the reset switch 114, respectively.
  • FIG. 10 is a timing chart showing the drive timing of the in-cell type touch panel provided in the liquid crystal display device 1.
  • the reset signal is set to high level, the storage capacitor 112 is grounded, and the storage capacitor 112 is reset.
  • the sampling signal is changed to high level, the sampling circuit 111 is changed from 0 state to 1 state, and the sampling circuit 111 is changed. Then, the output from the sense line (n) is supplied to the storage capacitor 112.
  • the reset signal is set to high level again, the storage capacitor 112 is grounded, and the storage capacitor 112 is reset.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the state of the sampling circuit 111 and the reset switch 114 in each step.
  • step A is a case where the whole is reset.
  • the sampling circuit 111 is in a 0 state
  • the sense line (n) is grounded
  • the reset switch 114 is stored in the storage capacitor.
  • 112 is grounded and the storage capacitor 112 is reset.
  • Step B is a dead time (DEADTIME) from when the reset signal becomes low level until the sampling signal becomes high level.
  • Step C shows a charge transfer state in which the sampling circuit 111 is in the 1 state and the output from the sense line (n) is supplied to the storage capacitor 112 via the sampling circuit 111.
  • Step D is a dead time (DEADTIME) until the signal applied to the drive line DL1 becomes low level after the sampling signal becomes low level.
  • DEDTIME dead time
  • Step E indicates a maintenance (hold) in which the sampling circuit 111 is in a 0 state and the sense line (n) and the storage capacitor 112 are electrically separated.
  • step F the sense line (n) and the storage capacitor 112 are electrically separated while the sampling circuit 111 is kept at 0.
  • the measuring unit 115 measures the capacitance via the output amplifier 113.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a conventional display panel
  • FIG. 13 is a diagram showing a drive circuit of a capacitive touch panel
  • FIG. 14 shows an outline of the operation of the drive circuit. It is a simulation waveform diagram shown. In the simulation, “Patran” (trade name) manufactured by MS Software Co., Ltd. was used.
  • C DS is a capacitance for touch detection formed between the drive electrode (for example, the first electrode layer) and the sense electrode (for example, the second electrode layer) of the touch panel.
  • the capacitance changes depending on whether the fingertip or the like is in contact with the touch panel, it is described as a variable capacitance.
  • the drive line corresponds to the output terminal of the drive electrode
  • the sense line corresponds to the output terminal of the sense electrode
  • the CITO line corresponds to the output terminal of the counter electrode.
  • the position detection circuit has an integration circuit composed of an operational amplifier and a capacitance C INT, and an output as to whether or not a fingertip or the like is in contact is obtained as V OUT from this integration circuit.
  • C DC is a parasitic capacitance formed between the drive electrode and the counter electrode
  • C CC is a parasitic capacitance formed between the sense electrode and the counter electrode.
  • R sence is the resistance of the position detection electrodes (sensing electrode)
  • R CITO is the resistance of the counter electrode.
  • the current path is dominated by the path indicated by the arrow F1 in FIG.
  • the in-cell type provided inside the liquid crystal panel 2 further includes a parasitic current path indicated by an arrow F2.
  • the thick line P indicates the voltage waveform of the drive line
  • the thin line Q indicates the voltage waveform of the output voltage VOUT .
  • the constant (capacitor ⁇ resistance) increases, it can be seen that the time until convergence to the original output voltage becomes longer (see FIG. 14B).
  • the integration time becomes longer and the number of integrations decreases, so that the SN ratio (signal-to-noise ratio) decreases. Thereby, the detection performance of a touch panel falls.
  • the distance between the electrodes 32 and 33 and the counter electrode 27 is increased by forming the electrode 32 and the electrode 33 in the same plane.
  • the sensor electrode and the counter electrode The parasitic capacitance between the two can be reduced.
  • the position detection performance is high and the in-cell type touch panel capable of performing a stable position detection operation and the position detection performance used in the in-cell type touch panel are high and stable. It is possible to provide the substrate 20 as a touch panel substrate capable of performing the position detection operation performed.
  • the electrodes 32 and 33 can be formed of the same material at the same time by forming the electrodes 32 and 33 in the same plane. Therefore, the process cost can be reduced.
  • 15 to 18 are diagrams collectively showing electrode conditions and detection signal waveforms obtained by simulation.
  • a sense electrode and a drive electrode are provided on a cover glass, respectively, and a counter electrode made of ITO (opposite ITO electrode) is opposed to the sense and drive electrodes through an insulating layer. ) was measured.
  • the magnitude (intensity) of the detection signal decreases as the density of the sensor electrode (the density of the sense electrode and the drive electrode) decreases. ) Decreases.
  • the sensor electrode has a solid planar pattern as shown in FIG.
  • the sensor electrode has a solid planar pattern as described above, it is desirable to form the sensor electrode with a transparent electrode in order to ensure a display aperture ratio.
  • an electrode made of a transparent conductive material has a higher resistance than a metal electrode.
  • a metal thin film electrode such as graphene has a higher resistance than a non-transparent metal electrode because it is thinned to ensure transparency.
  • the electrodes 32 and 33 are electrically connected to the metal bridge 35 made of grid-like metal wiring via the insulating layer 34. Thereby, the resistance of the electrodes 32 and 33 can be reduced while ensuring the light transmittance and the area of the transparent region. Therefore, when the substrate 20 is mounted on the display panel, the resistance of the electrodes 32 and 33 can be reduced while ensuring the aperture ratio of the display panel.
  • the resistance of the electrodes 32 and 33 can be reduced, so that the CR time constant can be reduced.
  • the distance between the electrodes 32 and 33 and the counter electrode 27 can be increased. Even when 33 is a plane pattern, the parasitic capacitance between the electrodes 32 and 33 and the counter electrode 27 can be reduced. For this reason, the parasitic capacitance can be reduced while ensuring the magnitude of the detection signal.
  • the metal bridge 35 has a wiring shape (linear pattern), the parasitic capacitance between the metal bridge 35 and the counter electrode 27 is small. For this reason, as shown in FIGS. 1 and 2, the metal bridge 35 is provided on the counter electrode 27 side of the sensor electrode 31, so that the position detection performance is high and a stable position detection operation can be performed. In-cell type touch panels and touch panel substrates can be provided.
  • the substrate 10 is, for example, an active matrix substrate.
  • a gate line, a source line, a TFT, a pixel electrode, and the like are formed on the insulating substrate 11 using a known technique, and an alignment film is formed as necessary.
  • FIGS. 19A to 19F are cross-sectional views showing the manufacturing process of the substrate 20 in the order of steps, and each corresponds to a cross section taken along line Y1-Y1 of FIG.
  • a light-shielding layer 22 is formed on the insulating substrate 21 by forming a film made of a light-shielding material on the insulating substrate 21 and patterning the film. Form.
  • the insulating substrates 11 and 21 for example, a glass substrate, a plastic substrate, or the like can be used.
  • the light shielding layer 22 can be formed of, for example, a resin having a light shielding property.
  • the material of the light shielding layer 22 includes a photosensitive resin in which a black pigment or the like is dispersed.
  • a photosensitive resin such as an acrylic photosensitive resin can be used.
  • a well-known method can be used as a method for forming the light shielding layer 22 .
  • a photosensitive resin in which a black pigment is dispersed is applied onto the insulating substrate 21 by a spin coating method, and the applied photosensitive resin is exposed through a photomask and then developed to block light.
  • Layer 22 can be formed.
  • the light shielding layer 22 is formed by laminating a dry film having a black resin film on the surface of the insulating substrate 21, transferring the black resin film by peeling the cover film, and then exposing and developing using a photomask. May be formed.
  • the light-shielding layer 22 is patterned so as to cover wirings such as switching elements, gate lines, source lines, and auxiliary capacitance lines in the substrate 10 when the panel is formed.
  • a transparent conductive material or a conductive material such as graphene or carbon is formed by a sputtering method.
  • a resist is laminated and patterned by, for example, a photolithography method.
  • the electrodes 32 and 33 and the connection wiring 36 are formed on the insulating substrate 21 on which the light shielding layer 22 is formed.
  • transparent conductive materials such as ITO, IZO, a zinc oxide, a tin oxide, can be used as mentioned above.
  • the thickness and the electrode area of the electrodes 32 and 33 may be appropriately set depending on the electrode material to be used, and are not particularly limited.
  • the thickness and the electrode area of the electrodes 32 and 33 can be set, for example, in the same manner as in the past.
  • a conductive material such as a metal material, which is obtained by forming a thin film, such as graphene or carbon, for the electrodes 32 and 33
  • a conductive material such as a metal material, which is obtained by forming a thin film, such as graphene or carbon
  • the insulating layer 34 is formed using a CVD method (chemical vapor deposition method), a spin coating method or the like so as to cover the entire surface where the electrodes 32 and 33 are formed on the insulating substrate 21 on which the electrodes 32 and 33 are formed.
  • a photoresist (not shown) is laminated on the insulating layer 34 and patterned by a photolithography method or the like, whereby an opening 34a serving as a contact hole is formed in the insulating layer 34 as shown in FIG. Form.
  • the material of the insulating layer 34 examples include insulating materials such as organic insulating materials (photosensitive resins) such as acrylic resins, epoxy resins, polyurethane resins, and polyimide resins, or SiNx films (silicon nitride films).
  • insulating materials such as organic insulating materials (photosensitive resins) such as acrylic resins, epoxy resins, polyurethane resins, and polyimide resins, or SiNx films (silicon nitride films).
  • a transparent inorganic insulating material having properties can be used.
  • the material of the insulating layer 34 it is preferable to use a resin made of an organic insulating material such as a photosensitive resin, and the insulating layer 34 is an organic insulating layer made of a so-called organic insulating film. Is preferred.
  • the organic insulating film can be made thicker than the inorganic insulating film, and has a lower relative dielectric constant than the inorganic insulating film.
  • the relative dielectric constant ⁇ of nitrogen silicon is 6.9
  • the relative dielectric constant ⁇ of acrylic resin is 3.7.
  • the organic insulating film has high transparency, it can be made thick.
  • the parasitic capacitance between the sensor electrode 31 and the counter electrode 27 can be reduced from the viewpoint of both thickening and low dielectric constant.
  • the thickness of the insulating layer 34 is preferably in the range of 1 ⁇ m to 3.5 ⁇ m.
  • Ti titanium
  • Cu copper
  • Au gold
  • Al aluminum
  • tungsten W
  • zinc zinc
  • a metal wiring made of the metal material is also formed in the opening 34a, thereby forming the metal bridge 35 and the contact holes 37 and 38 made of the metal wiring as shown in FIG. .
  • the metal bridge 35 is patterned by photolithography or the like to form a disconnection line 39 in the metal bridge 35 as shown in FIGS.
  • the thickness of the metal bridge 35 is desirably 100 nm or more from the viewpoint of reducing resistance, and desirably 300 nm or less in order to ensure the flatness of the counter electrode 27 and to suppress the process cost.
  • the method for forming the disconnection line 39 in the metal bridge 35 is not limited to patterning by photolithography or the like, and if the metal bridge 35 can be partially disconnected (electrically disconnected), in particular. It is not limited.
  • the insulating layer 25 is formed so as to cover the entire surface where the electrodes 32 and 33 are formed on the insulating substrate 21 on which the metal bridge 35 is formed.
  • the material of the insulating layer 25 and the film forming method for example, the material and the film forming method similar to the material of the insulating layer 34 and the film forming method can be used.
  • the parasitic capacitance between the sensor electrode 31 and the counter electrode 27 is reduced from the viewpoints of both thickening and low dielectric constant. Can do.
  • the thickness of the insulating layer 25 is preferably in the range of 1 ⁇ m to 3.5 ⁇ m.
  • red (R) is formed on the insulating layer 25 by using a known method such as patterning using photolithography, an ink jet printing method, or a laminating method.
  • the CF layers 26 of a plurality of colors such as green (G) and blue (B) are formed.
  • the counter electrode 27 is formed.
  • the substrate 20 can be manufactured by forming an alignment film (not shown) on the counter electrode 27 as necessary.
  • the thickness of the light shielding layer 22, the CF layer 26, the counter electrode 27, the alignment film, and the like is not particularly limited, and can be set in the same manner as in the past.
  • a sealing material 60 (see FIG. 1) is applied to one of the substrates 10 and 20 by screen printing or a dispenser or the like in a frame-like pattern lacking the liquid crystal inlet portion, and the liquid crystal layer 50 is applied to the other substrate.
  • a spherical spacer made of plastic, silicon dioxide or the like is dispersed. Instead of dispersing the spacers, the spacers may be formed on the counter electrode 27 of the substrate 20 or the metal wiring of the substrate 10.
  • a liquid crystal material is injected into the space surrounded by the substrates 10 and 20 and the sealing material 60 by, for example, a vacuum injection method. Thereafter, a UV curable resin is applied to the liquid crystal injection port, and the liquid crystal layer 50 is formed by sealing the liquid crystal material by UV irradiation.
  • the liquid crystal material is dropped onto the substrate on which the sealing material 60 is applied in a frame shape by a dropping method so that the space surrounded by the sealing material 60 is filled with the liquid crystal material, and then the substrates 10 and 20 are bonded together.
  • the liquid crystal layer 50 is formed between the substrates 10 and 20.
  • sealing material 60 for example, an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin containing conductive particles and a black pigment (not shown), a combined ultraviolet curable and thermosetting resin, or the like can be used.
  • an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin containing conductive particles and a black pigment (not shown), a combined ultraviolet curable and thermosetting resin, or the like can be used.
  • gold beads can be used as the conductive particles.
  • the liquid crystal panel 2 according to the present embodiment can be manufactured.
  • connection wiring 36 ⁇ Connection direction by connection wiring 36>
  • the electrodes 33 arranged in the X-axis direction are connected by connection wirings 36 formed in the same layer as the electrodes 33. I gave it as an explanation.
  • the present embodiment is not limited to this, and the electrodes 32 arranged in the Y-axis direction are connected by connection wirings 36 formed in the same layer as the electrodes 32, respectively.
  • the arranged electrodes 33 may have an isolated pattern.
  • either of the electrodes 32 and 33 may have an isolated pattern, but when one electrode is connected by a transparent connection wiring 36, the electrode arranged on the long side of the insulating substrate 21 is isolated. It preferably has a pattern. Thereby, the energization area by only the transparent connection wiring 36 can be reduced, and the resistance of the sensor electrode 31 can be reduced, so that the CR time constant can be reduced.
  • the insulating layer 34 is provided on the entire surface of the touch panel layer 23 of the insulating substrate 21 so as to cover the whole electrodes 32 and 33 on the electrodes 32 and 33. It was supposed to be.
  • the insulating layer 34 may be provided so that the electrodes 32 and 33 do not conduct through the metal bridge 35. Therefore, the insulating layer 34 only needs to be formed at least between the metal bridge 35 and the electrodes 32 and 33 and the connection wiring 36 (that is, the region where the metal bridge 35 is disposed in a plan view).
  • the disconnection line 39 includes electrodes 32 arranged in the Y-axis direction and electrodes 33 adjacent to these electrodes 32 in the X-axis direction in plan view. A case where the electrodes are formed along the pattern of the electrodes 32 and 33 is shown as an example.
  • the disconnection line 39 may be electrically disconnected so that the electrode 32 and the electrode 33 are not energized.
  • the disconnection line 39 is not necessarily formed between the patterns of the electrodes 32 and 33, and may be formed between the contact holes 37 and 38 provided in the electrodes 32 and 33 in a plan view. Good.
  • the electrodes 32 and 33 only one electrode not connected by the connection wiring 36 (for example, the electrode 33 in the examples shown in FIGS. 3 and 4) is electrically connected to the metal bridge 35 made of a metal mesh. It may be.
  • the insulating layer 34 is provided between the metal bridge 35 and the other electrode, it is not always necessary to provide the disconnection line 39 between the electrodes 32 and 33.
  • the X-axis direction is sandwiched between the electrodes 33.
  • the electrodes 32 adjacent to each other can be electrically disconnected.
  • the disconnection line 39 may be formed between the contact holes 37 provided in the electrodes 32 adjacent to each other in the X-axis direction with the electrode 33 interposed therebetween in plan view.
  • disconnection line 39 In the present embodiment, the case where the disconnection line 39 is formed one by one between the adjacent electrodes 32 and 33 has been described as an example. However, it is sufficient that at least one disconnection line 39 is formed between the adjacent electrodes 32 and 33, and two or more disconnection lines 39 may be formed.
  • the liquid crystal layer 30 is sandwiched as an electro-optical element (optical modulation layer) between the pair of substrates 10 and 20 has been described as an example.
  • the electro-optical element may be, for example, a dielectric liquid or an organic EL (electroluminescence) layer.
  • the display panel and the display device according to the present embodiment are not limited to the liquid crystal panel and the liquid crystal display device.
  • an organic EL display panel, an electrophoretic display panel, and a display using these display panels It may be a device.
  • the touch panel substrate is a substrate used for the display panel and the electro-optical device is a display device.
  • the touch panel substrate can be applied to all electro-optical devices having an electro-optical element driving electrode and a position detection electrode.
  • the electro-optical device can be applied to, for example, a viewing angle control panel arranged so as to overlap a display panel.
  • the substrate 10 which is the counter substrate is a CF substrate
  • the present embodiment is not limited to this, and CF is disposed on the array substrate side. It may be provided.
  • FIG. 20 is a plan view showing a configuration of a main part of the touch panel layer 23 of the substrate 20 according to the present embodiment.
  • 21A is a diagram showing a cross section of the substrate 20 when the touch panel layer 23 shown in FIG. 20 is cut along the line Y2-Y2.
  • FIG. 21B is a touch panel shown in FIG. It is a figure which shows the cross section of the board
  • FIG. 22 is a plan view showing a schematic configuration of the metal bridge 35 shown in FIG.
  • the region between the adjacent electrode 32 and the electrode 33 in the metal bridge 35 is cut at one place. It had been.
  • the regions between the adjacent electrodes 32 and 33 in the metal bridge 35 are cut at two locations, respectively.
  • two disconnection lines 39 are provided between the electrodes 32 arranged in the Y-axis direction of the metal bridge 35 and the electrodes 33 adjacent to these electrodes 32 in the X-axis direction.
  • an electric line is electrically connected to both the electrodes 32 and 33 by the disconnection line 39.
  • An electrically floating island-like metal wiring portion 35c that is not electrically connected is formed.
  • the metal bridge 35 includes a metal wiring part 35a electrically connected to the electrode 32, a metal wiring part 35b electrically connected to the electrode 33, and an electrically floating island-like metal wiring part 35c. I have.
  • a metal wiring part 35c is provided at least between the metal wiring part 35a and the metal wiring part 35b.
  • the present embodiment it is possible to reliably prevent a short circuit between the metal wiring part 35a and the metal wiring part 35b, and to suppress a decrease in yield due to the short circuit.
  • the capacitance changes depending on the presence or absence of contact of the detection target formed between the electrode 32 and the electrode 33. It is possible to reduce the capacity without crossing (cross capacity).
  • the CR time constant can be lowered, and the position detection operation as a touch panel can be facilitated.
  • the disconnection line 39 is between the electrodes 32 arranged in the Y-axis direction and the electrodes 33 adjacent to these electrodes 32 in the X-axis direction in plan view. Further, the case where the electrodes 32 and 33 are formed along the pattern is shown as an example.
  • the disconnection line 39 may be electrically disconnected so that the electrode 32 and the electrode 33 are not energized.
  • the disconnection line 39 is not necessarily formed between the patterns of the electrodes 32 and 33, and may be formed between the contact holes 37 and 38 provided in the electrodes 32 and 33 in a plan view. Good.
  • the electrodes 32 adjacent to each other in the X-axis direction with the electrode 33 interposed therebetween can be electrically disconnected.
  • an electrically floating island-shaped metal wiring portion 35c can be formed between the electrode rows of the electrodes 32 adjacent in the X-axis direction with the electrode 33 interposed therebetween (that is, between the adjacent metal wiring portions 35a).
  • the disconnection line 39 may be formed between the contact holes 37 provided in the electrodes 32 adjacent to each other in the X-axis direction with the electrode 33 interposed therebetween in plan view.
  • the disconnection line 39 may be formed between the contact holes 37 provided in the electrodes 32 adjacent to each other in the X-axis direction with the electrode 33 interposed therebetween in plan view.
  • FIG. 23 is a plan view showing a configuration of a main part of the touch panel layer 23 of the substrate 20 according to the present embodiment.
  • FIG. 24 is a view showing a cross section of the substrate 20 when the touch panel layer 23 shown in FIG. 23 is cut along line X4-X4.
  • FIG. 25 is a plan view showing a schematic configuration of the metal bridge 35 shown in FIG.
  • two disconnection lines 39 are formed between the electrodes 32 arranged in the Y-axis direction of the metal bridge 35 and the electrodes 33 adjacent to the electrodes 32 in the X-axis direction.
  • An electrically floating island-shaped metal wiring part 35c was formed between the metal wiring part 35a and the metal wiring part 35b in FIG.
  • the contact holes 37 provided in the electrode 32 and the contact holes 38 provided in the electrode 33 are arranged along the arrangement direction of the electrodes 32 and 33.
  • a disconnection line 39 is formed so as to cross the electrodes 32 and 33.
  • the wire breaks so as to sandwich the contact hole 37 provided in each electrode 32 in the Y-axis direction along the central trunk line 35 ⁇ / b> A connecting the electrodes 32 arranged in the Y-axis direction.
  • a line 39 is formed, and a broken line 39 is formed in the X-axis direction so as to sandwich the contact hole 38 provided in each electrode 33.
  • the metal bridge 35 is electrically connected to the electrodes 32 and 33 between the metal wiring portion 35 a electrically connected to the electrode 32 and the metal wiring portion 35 b electrically connected to the electrode 33.
  • An unconnected metal wiring portion 35c is provided.
  • the resin layer 24 (insulating layer 25 and CF layer 26) laminated on the metal wiring part 35c of the metal bridge 35 includes a metal wiring part 35c of the metal bridge 35, and A contact hole 28 for electrically connecting the counter electrode 27 is provided.
  • At least one contact hole 28 is formed for one metal wiring portion 35c (two in the example shown in FIG. 23).
  • the metal wiring portion 35c that is not electrically connected to the electrodes 32 and 33 in the metal bridge 35 is thus electrically connected to the counter electrode 27.
  • 27 can be reduced in resistance. Therefore, the CR time constant can be reduced.
  • the resistance of the counter electrode 27 can be reduced, so that the CR time constant can be reduced and the SN ratio can be increased.
  • the disconnection line 39 when the disconnection line 39 is formed in the metal bridge 35 in FIG. 19D in the first embodiment, the disconnection line 39 is formed as shown in FIG. 23 and FIG.
  • the insulating layer 25 and the CF layer 26 are formed on the metal bridge 35, the insulating layer 25 and the CF layer 26 are formed on the insulating layer 25 and the CF layer 26 by photolithography using a photoresist (not shown). Patterning is performed by a method or the like. As a result, as shown in FIG. 24, openings that become contact holes 28 are formed in the insulating layer 25 and the CF layer 26.
  • a counter electrode 27 and a contact hole 28 are formed by forming a transparent conductive film in the openings formed in the insulating layer 25 and the CF layer 26.
  • the other steps are the same as those in the first embodiment. Thereby, the board
  • FIG. 26 is a plan view showing a configuration of a main part of the touch panel layer 23 of another substrate 20 according to the present embodiment.
  • 27A is a diagram showing a cross section of the substrate 20 when the touch panel layer 23 shown in FIG. 26 is cut along the Y3-Y3 line
  • FIG. 27B is a touch panel shown in FIG. It is a figure which shows the cross section of the board
  • FIG. 27C is a diagram showing a cross section of the substrate 20 when the touch panel layer 23 shown in FIG. 26 is cut along line X6-X6.
  • FIG. 28 is a plan view showing a schematic configuration of the metal bridge 35 shown in FIG.
  • one contact hole 37 having the same size as the width of the connection wiring 36 is provided in the center of the electrode 32. For this reason, when the disconnection line 39 is formed so as to sandwich the contact hole 37 provided in each electrode 32 in the Y-axis direction, the disconnection line 39 is formed in the electrode adjacent to the X-axis direction.
  • the rectangular electrode wiring portions 35 a, 35 b, and 35 c were formed on the metal bridge 35 by passing through the inside between the metal bridges 35.
  • the electrode wiring portions 35a, 35b, and 35c having the shape shown in FIG. 28 are formed by providing the electrode 32 with two contact holes 37 in the X-axis direction.
  • the shape and size of the electrode wiring portions 35a, 35b, and 35c may be appropriately set according to the size and number of the contact holes 37 and 38 formed in the electrodes 32 and 33.
  • connection portions (specifically, each electrode 32) between the electrodes 32, 33 and the metal bridge 35 by the contact holes 37, 38 in a plan view.
  • a disconnection line 39 is formed so as to surround a region between the contact holes 37 and a region between the contact holes 38 of each electrode 33.
  • the disconnection line 39 is formed along the pattern of the electrodes 32 and 33 between the electrodes 32 arranged in the Y-axis direction in the metal bridge 35 and the electrodes 33 adjacent to the electrodes 32 in the X-axis direction.
  • the area of the metal wiring portion 35c (that is, the area of the metal bridge 35 connected to the counter electrode 27) can be increased. For this reason, resistance of the counter electrode 27 can be reduced.
  • the metal bridge 35 is electrically cut by the disconnection line 39, thereby forming the metal wiring portion insulated from the electrodes 32 and 33 without forming a separate metal layer. Can do.
  • the metal wiring portion insulated from the electrodes 32 and 33 can be formed without increasing the number of components and the thickness of the substrate 20.
  • Embodiment 4 The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to FIGS.
  • components having the same functions as those used in Embodiments 1 to 3 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • FIG. 29 is a plan view showing a configuration of a main part of the touch panel layer 23 of the substrate 20 according to the present embodiment.
  • 30A is a diagram showing a cross section of the substrate 20 when the touch panel layer 23 shown in FIG. 29 is cut along line Y4-Y4, and
  • FIG. 30B is a touch panel shown in FIG. 6 is a view showing a cross section of the substrate 20 when the layer 23 is cut along a line X7-X7.
  • the electrode 32 has, for example, one contact hole 37 in the center of each electrode 32, and the contact hole 37 is connected to the metal bridge 35.
  • the case where they are electrically connected is shown as an example.
  • a plurality of contact holes 37 are arranged for one electrode as shown in FIG. 29, for example.
  • the electrodes 32 arranged in the Y-axis direction are bridge-connected by a metal bridge 35. Accordingly, since each electrode 32 is provided with a plurality of contact holes 37 connected to the metal bridge 35, even if a connection failure such as disconnection occurs in any one of the contact holes 37, the electrode 32. It is possible to secure an electrical connection between them. Therefore, the yield can be improved.
  • the contact holes 37 and 38 for connecting the electrodes 32 and 33 used as the sensor electrode 31 and the metal bridge 35 are not limited to the electrodes 32 connected between the electrodes by the metal bridge 35. It is preferable that a plurality are arranged.
  • the area of the connecting portion between the metal bridge 35 and the electrodes 32 and 33 can be secured, and the resistance of the electrodes 32 and 33 can be reduced.
  • FIG. 31 is a plan view showing the configuration of the main part of the touch panel layer 23 in another substrate 20 according to the present embodiment.
  • FIG. 31 shows an example in which one disconnection line 39 is provided between the electrodes 32 arranged in the Y-axis direction of the metal bridge 35 and the electrodes 33 adjacent to the electrodes 32 in the X-axis direction. It is shown.
  • FIG. 32 shows the touch panel layer 23 when two broken lines 39 are provided between the electrodes 32 arranged in the Y-axis direction in the metal bridge 35 and the electrodes 33 adjacent to the electrodes 32 in the X-axis direction. It is a top view which shows the structure of the principal part.
  • FIG. 33A is a diagram showing a cross section of the substrate 20 when the touch panel layer 23 shown in FIG. 32 is cut along the Y5-Y5 line
  • FIG. 33B is a touch panel shown in FIG.
  • FIG. 6 is a view showing a cross section of the substrate 20 when the layer 23 is cut along a line X8-X8
  • FIG. 33C is a view showing a cross section of the substrate 20 when the touch panel layer 23 shown in FIG. 32 is cut along line X9-X9.
  • FIG. 31 and FIG. 32 wiring surrounded by a two-dot chain line in FIG. 31 is shown as an example.
  • the contact hole 37 is formed in the branch line portion 35B intersecting the central trunk line 35A, not the central trunk line 35A of the electrode 32 in the metal bridge 35.
  • the electrodes 32 arranged in the Y-axis direction are electrically connected by the central trunk line 35A of the metal bridge 35, and in the Y-axis direction other than the central trunk line 35A in the metal bridge 35.
  • the case where the extending wiring is disconnected between the electrodes 32 arranged in the Y-axis direction is illustrated as an example.
  • the disconnection line 39 is not necessarily formed between the patterns of the electrodes 32 and 33, and as described in the second embodiment, the contact holes provided in the electrodes 32 and 33 in plan view. It may be formed between 37 and 38. Therefore, the electrodes 32 arranged in the Y-axis direction may be connected by wiring (trunk line) extending in the Y-axis direction other than the central trunk line 35A.
  • the contact hole 37 is not limited to the branch line portion 35B intersecting with the central trunk line 35A, but is a trunk line connecting electrodes connected by the metal bridge 35 in the metal bridge 35 (between the electrodes 32 in the present embodiment). It is preferable that it is formed in the branch line part which cross
  • FIG. 34 is a plan view showing the configuration of the main part of the touch panel layer 23 of still another substrate 20 according to the present embodiment
  • FIG. 35 is a diagram of the electrode 32 rows and the electrodes 33 in the touch panel layer 23 shown in FIG. It is a top view which shows the structure of the cross
  • FIG. 35 is an enlarged view of a region 81 surrounded by a thick line in FIG.
  • one of the electrodes 32 and 33 whose arrangement directions intersect with each other is connected with a transparent connection wiring 36 instead of an isolated pattern.
  • the electrode 33 of the electrodes 32 and 33 is connected by a transparent connection wiring 36 as an example.
  • the electrode 33 connected by the transparent connection wiring 36 is connected to the vicinity of the intersection of each electrode row (that is, the end of the electrode 33 connected by the transparent connection wiring 36).
  • Part is preferably provided with a contact hole 38.
  • the energization area by only the transparent connection wiring 36 can be reduced. Therefore, the resistance of the electrode 33 connected by the transparent connection wiring 36 can be reduced, so that the CR time constant can be reduced.
  • FIG. 36 is a plan view illustrating a modification of the contact holes in the touch panel layer 23 of the substrate 20 according to the present embodiment.
  • the contact hole 37 is shown as an example.
  • the formation area of the contact hole 37 for one electrode 32 is sufficiently wide in order to ensure the area of the connection portion between the metal bridge 35 and the electrode 32.
  • a region 82 indicated by a two-dot chain line in FIG. 36 has a plurality of regions in the vicinity of each corner of the electrode 32 in the Y-axis direction so as to correspond to each wiring intersection (lattice portion) of the mesh metal constituting the metal bridge 35.
  • An example in which a contact hole 37 is provided is shown.
  • the formation area of the contact holes 37 can be sufficiently increased.
  • the electrode 32 is provided with a laterally long contact hole 37 that is long in the X-axis direction and intersects with the Y-axis direction that is a connection direction by the metal bridge 35. Show.
  • An area 84 indicated by a two-dot chain line in FIG. 36 is an example in which the electrode 32 is provided with a large contact hole 37 extending over a plurality of wiring intersections (lattice portions) in the mesh metal constituting the metal bridge 35. Show.
  • the contact holes 37 in the regions 83 and 84 are formed in a horizontally long or large size, and thus extend in parallel to the central trunk line 35A in the metal bridge 35 (for example, parallel to the central trunk line 35A). It is formed.
  • the metal bridge 35 is formed so as to overlap the light shielding layer 22 (BM) covering the pixels.
  • the contact holes 37 in the regions 83 and 84 are formed across a plurality of pixels.
  • the contact hole 37 may be formed in a larger area by increasing the size of the contact hole 37.
  • FIG. 37 is a plan view showing a configuration of a main part of the touch panel layer 23 of the substrate 20 according to the present embodiment.
  • the electrodes 32 and 33 have a rectangular shape (for example, a square shape) in plan view, and the diagonal lines of the electrodes 32 and 33 extend along the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively.
  • the case where the electrodes 32 and 33 are arranged to extend has been described as an example.
  • the electrodes 32 and 33 have a rectangular pattern (in the example shown in FIG. 37, a rectangular shape) in plan view, and each electrode 32.
  • the electrodes 32 and 33 are arranged so that each side of 33 extends along the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the electrodes 33 arranged in the X-axis direction are connected to each other by connection wirings 36 arranged in the X-axis direction.
  • connection wiring 36 and the electrode 33 are formed of the same material, the electrode 33 and the connection wiring 36 can be integrally formed in the same layer.
  • the electrodes 33 arranged in the X-axis direction are connected by connection wirings 36 on the sides in the X-axis direction. Therefore, the electrode 33 row is formed in a comb shape.
  • the electrodes 32 arranged in the Y-axis direction have two rectangular electrode portions 32a adjacent in the X-axis direction, and these electrode portions 32a are arranged in the X-axis direction on the sides in the X-axis direction.
  • the connection portion 32b is connected.
  • the electrode 32 is formed in a concave shape so as to mesh with the comb-teeth pattern formed by the 33 rows of electrodes.
  • the electrode 32 is electrically connected to a metal bridge 35 made of mesh metal by a contact hole 37 provided in each electrode portion 32a.
  • the electrode 32 and the electrode 33 in the metal bridge 35 are disconnected so as not to be energized.
  • a disconnection line 39 is provided in the metal bridge 35 so as to surround each electrode 33 in a plan view.
  • the electrode 32 can be electrically connected to the metal bridge 35 without energizing the electrodes 32 and 33, the CR time constant can be reduced.
  • the electrically floating island-shaped metal wiring portion 35 c can be formed in the region surrounded by the disconnection line 39.
  • the metal wiring part 35 c can be electrically connected to the counter electrode 27.
  • the electrode 33 is electrically connected to the region surrounded by the disconnection line 39.
  • the metal wiring part 35b can be formed.
  • Embodiment 6 The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. For convenience of explanation, components having the same functions as those used in Embodiments 1 to 5 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • 38 is a plan view showing a configuration of a main part of the touch panel layer 23 of the substrate 20 according to the present embodiment.
  • a metal mesh is used as the metal bridge 35, and the disconnection line 39 is provided in the mesh metal, so that the electrodes 32 and 33 are electrically connected to the region surrounded by the disconnection line 39.
  • the case where the metal wiring part 35c that is not connected is formed has been described as an example.
  • connection portions between the electrodes 32 and 33 and the metal bridge 35 by the contact holes 37 and 38 (specifically, in each electrode 32)
  • the metal bridge 35 in a region other than the region between the contact holes 37 and the region between the contact holes 38 in each electrode 33 is cut and removed.
  • the counter electrode 27 and the floating island region in the metal bridge 35 are Parasitic capacitance can be reduced.
  • Embodiment 7 Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 39 and 40.
  • components having the same functions as those used in Embodiments 1 to 6 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the case where a grid-like metal wiring (specifically, a metal mesh) is used as the metal bridge 35 has been described as an example.
  • the metal bridge 35 does not necessarily have a lattice shape, and may be bridge-connected so as to straddle at least one of the electrodes 32 and 33 in a direction crossing the arrangement direction of the other electrode. .
  • FIG. 39 and FIG. 40 are plan views each showing a configuration of a main part of the touch panel layer 23 of the substrate 20 according to the present embodiment.
  • the metal bridge 35 is composed of a linear wiring (Y wiring in the present embodiment), and the metal bridge 35 straddles between the electrodes 32 arranged in the Y-axis direction in the Y-axis direction.
  • An example of bridge connection is shown.
  • the insulating layer 34 does not have to be provided so as to cover the electrodes 32 and 33 as a whole. It is only necessary to be provided in the area where the bridge 35 is disposed.
  • the metal bridge 35 can be bridge-connected between the electrodes 32 without being electrically connected to the electrode 33.
  • one of the electrodes 32 and 33 has an isolated pattern and the other electrode is connected by the connection wiring 36.
  • the electrodes 32 and 33 may have an isolated pattern in which at least one of the electrodes is isolated in a direction intersecting the arrangement direction of the other electrode, and both may have an isolated pattern.
  • the electrodes 32 and 33 Since at least one of the electrodes 32 and 33 has an isolated pattern in the formation surface of the electrodes 32 and 33, the electrodes 32 and 33 are not in contact with each other by the metal bridge, and the electrodes 32 and 33 The electrodes 32 or the electrodes 33 can be connected so that the electrodes 33 are not energized.
  • the electrodes 32 and 33 may be bridge-connected so that at least one of the electrodes 32 and 33 straddles the direction intersecting the arrangement direction of the other electrode by a metal bridge. Thereby, it is possible to connect between the electrodes 32 or between the electrodes 33 so that the electrodes 32 and 33 are not energized.
  • the electrodes 32 and 33 are connected by a connection wiring, and the other electrode is isolated in a direction intersecting the arrangement direction of the one electrode.
  • the electrodes 32 and 33 can be connected to each other so that the electrodes 32 and 33 are not energized with each other. At the same time, the electrodes can be connected simply and easily.
  • Embodiment 8 Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 41 (a) and (b) to FIG.
  • components having the same functions as those used in Embodiments 1 to 7 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • FIG. 41A is a plan view showing a schematic configuration of the substrate 20 according to the present embodiment
  • FIG. 41B is a cross-sectional view taken along the line II of the substrate 20 shown in FIG. FIG.
  • FIG. 42A is a plan view showing a schematic configuration of the liquid crystal panel 2 according to the present embodiment
  • FIG. 42B is a diagram II of the liquid crystal panel 2 shown in FIG. FIG.
  • the outer peripheral portion 90 serving as the connecting portion (seal portion) between the substrate 20 and the substrate 10 in the metal bridge 35 is the electrode 32. -Electrically disconnected from 33.
  • the counter electrode 27 is electrically connected to the outer peripheral portion 90 (shield line) of the metal bridge 35. That is, the counter electrode 27 is electrically connected to the shield line of the metal bridge 35 at the seal portion where the seal material 60 is provided, as shown in FIG. Thereby, the resistance of the counter electrode 27 can be reduced also in the seal portion. Therefore, the CR time constant can be reduced.
  • the resistance of the counter electrode 27 can be reduced as described above, so that the display performance of the liquid crystal panel 2 can be improved.
  • the counter electrode 27 is formed (deposited) on the metal bridge 35 in the outer peripheral portion of the substrate 20.
  • the metal bridge 35 and the counter electrode 27 are electrically connected.
  • the manufacturing process for electrically connecting the metal bridge 35 and the counter electrode 27, that is, the metal wiring that is not electrically connected to the electrodes 32 and 33 in the metal bridge 35 can be omitted. For this reason, the manufacturing process of the substrate 20 can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • each lead-out wiring (not shown) of the touch panel layer 23 is connected to a wiring pattern (active TFT layer 12 (TFT pixel portion)) of the substrate 10 via conductive particles such as kin beads contained in the sealing material 60. (Not shown).
  • FIG. 43 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the liquid crystal panel 2 according to the present embodiment. 43 corresponds to a cross-sectional view taken along the line II-II of the liquid crystal panel 2 shown in FIG.
  • FIG. 43 shows a case where the CF layer 26 is formed in a light shielding region by the light shielding layer 22. Thereby, the periphery of the periphery of the CF layer 26 is shielded by the sealing material 60, and light leakage at the peripheral end of the CF layer 26 can be suppressed.
  • FIG. 9 The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS. 44 to 45.
  • FIG. For convenience of explanation, components having the same functions as those used in Embodiments 1 to 8 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • FIG. 44 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a main part of the liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • FIG. 45 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the main part of the substrate 20 in the order of lamination.
  • the substrate 20 includes an insulating substrate 21, a light shielding layer 22 (BM), a CF layer 26, a touch panel layer 23, an insulating layer 25, and a counter electrode 27 in this order. It is formed by stacking.
  • the substrate 20 according to the present embodiment has the same configuration as the substrate 20 according to the first to seventh embodiments except that the stacking order of the CF layers 26 is different.
  • the light shielding layer 22 (BM) shields between the CF layers 26 of the respective colors
  • the light shielding layer 22 and the CF layer 26 can be easily aligned.
  • electrode patterns such as the sensor electrode 31 and the counter electrode 27 can be formed on the substrate. Therefore, since the production of the substrate and the wiring for forming the electrode pattern can be performed separately, the process cost can be reduced.
  • the CF layer 26 is provided between the metal bridge 35 and the counter electrode 27, the distance between the sensor electrode 31 and the counter electrode 27 is provided. Can earn. Thereby, the parasitic capacitance between the sensor electrode 31 and the counter electrode 27 can be reduced.
  • FIGS. 46 (a) and (b) to FIG. For convenience of explanation, components having the same functions as those used in Embodiments 1 to 9 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • FIG. 46A is a plan view showing a display driving terminal and a touch panel terminal of the liquid crystal panel 2
  • FIG. 46B is a portion (circle) of the touch panel terminal shown in FIG. 46A. It is an enlarged view of a surrounding area.
  • 47 and 48 are other plan views showing the display drive terminals and the touch panel terminals of the liquid crystal panel 2, respectively.
  • the liquid crystal panel 2 is configured such that the surface of the display drive terminal and the surface of the touch panel terminal are in the same direction (vertically upward in FIG. 46A). Has been.
  • the terminals provided on the front surface of the touch panel are connected to the signal wiring (touch panel wiring) on the back surface through the contact portion.
  • the touch panel terminal and the signal wiring on the back surface are electrically connected at the contact portion by conductive particles such as gold beads provided in the seal portion.
  • the display drive terminal and the touch panel terminal can be formed in the same direction, the display drive terminal and the touch panel terminal on one of the substrates 10 and 20, that is, the substrate 10 side, Connection to the circuit can be made.
  • the terminal portion in the frame area of the liquid crystal panel 2 is not limited to the above configuration, and may be configured as shown in FIG. 47 or 48, for example.
  • the liquid crystal panel 2 shown in FIG. 47 is configured so that the surface of the touch panel terminal and the surface of the display drive terminal face each other by cutting the terminal portions of the substrates 10 and 20 obliquely and shifting them. Yes.
  • the substrates 10 and 20 are drawn out in the opposite directions and shifted to form the terminal portions on the substrates 10 and 20, respectively.
  • the liquid crystal panel 2 shown in FIG. 48 is configured such that the surface of the touch panel terminal and the surface of the display drive terminal face each other and are symmetric with respect to the center of the liquid crystal panel 2.
  • the structure of the said terminal part can be applied in common to the board
  • the touch panel layer 23 is provided on the counter substrate, particularly, the CF substrate has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and the touch panel layer 23 may be provided on an array substrate such as an active matrix substrate.
  • the touch panel layer 23 on the counter substrate, the image display signal lines (gate lines and source lines) on the array substrate and the touch panel layer 23 can be separated from each other. The generation of noise can be suppressed and the sensitivity of the touch panel can be improved as compared with the case where it is provided.
  • the touch panel substrate according to one embodiment of the present invention is used as one of the pair of substrates that sandwich the electro-optical element, and detects the position of the designated coordinate of the detection target object based on a change in capacitance.
  • a touch panel substrate provided with a position detection electrode, wherein the electric substrate includes an insulating substrate, an electro-optical element driving electrode for applying an electric field to the electro-optical element, and the electric substrate between the insulating substrate and the electro-optical element driving electrode.
  • the position detection electrode provided insulated from the optical element drive electrode, and the position detection electrode includes a plurality of first electrodes arranged in a first direction and a first crossing the first direction.
  • the first electrode and the second electrode are formed in the same plane with a plurality of second electrodes arranged in the direction of 2 and insulated from the first electrode.
  • the parasitic capacitance between the first electrode, the second electrode, and the electro-optic element driving electrode is reduced as compared with the case where the first electrode and the second electrode are provided in separate layers. Can be small. Therefore, it is possible to provide a touch panel substrate used for an in-cell type touch panel that has high position detection performance and can perform a stable position detection operation.
  • the parasitic capacitance can be reduced, so that the magnitude of the detection signal remains secured.
  • the parasitic capacitance can be reduced.
  • the first electrode and the second electrode can be formed of the same material at the same time, thereby reducing the process cost. Can do.
  • At least one of the first electrode and the second electrode has an isolated pattern isolated in a direction crossing the arrangement direction of the other electrode. It is preferable to have.
  • the electrodes can be connected so that the first electrode and the second electrode are not in contact with each other, and the first electrode and the second electrode are not energized with each other. .
  • the touch panel substrate includes a metal wiring provided in a layer different from the first electrode and the second electrode, and the metal wiring is at least one of the first electrode and the second electrode. It is preferable that the electrodes are bridge-connected so as to straddle the direction intersecting the arrangement direction of the other electrode.
  • the first electrode and the second electrode are bridge-connected with the metal wiring so as to straddle the direction intersecting the arrangement direction of the other electrode.
  • the electrodes can be connected so that the first electrode and the second electrode are not energized with each other.
  • the resistance of the position detection electrode can be reduced, so that the CR time constant can be reduced.
  • first electrode and the second electrode are preferably transparent electrodes.
  • the first electrode and the second electrode are transparent electrodes, and one of the first electrode and the second electrode is bridge-connected with the metal wiring as described above, thereby transmitting light. It is possible to reduce the resistance of the position detection electrode while maintaining the ratio and the area of the transparent region. Therefore, when the touch panel substrate is mounted on a display panel, it is possible to reduce the resistance of the position detection electrode while ensuring the aperture ratio of the display panel.
  • one electrode of the first electrode and the second electrode is connected by a connection wiring in the formation surface of the first electrode and the second electrode, and the other electrode It is preferable that the electrode has an isolated pattern isolated in a direction crossing the arrangement direction of the one electrode, and the metal wiring is formed at least in the arrangement direction of the isolated pattern.
  • each electrode while being able to connect between each electrode so that a 1st electrode and a 2nd electrode may not mutually supply electricity, In the formation surface of the said 1st electrode and a 2nd electrode, Since one electrode is connected by connection wiring and only the other electrode is bridge-connected by the metal wiring, each electrode can be connected simply and easily.
  • the metal wiring is preferably provided between the first and second electrodes and the electro-optic element driving electrode.
  • the distance between the first electrode and the second electrode and the electro-optic element drive electrode is provided by providing the metal wiring on the electro-optic element drive electrode side of the first electrode and the second electrode. And the parasitic capacitance between the first electrode and the second electrode and the electro-optic element drive electrode can be reduced.
  • the metal wiring has a wiring shape (linear pattern), the parasitic capacitance between the metal wiring and the electro-optic element drive electrode is small.
  • an organic insulating layer is provided as an insulating layer between at least one of the metal wiring and the first electrode and the second electrode and between the metal wiring and the electro-optic element driving electrode. It is preferable.
  • the organic insulating film can be made thicker than the inorganic insulating film, and has a lower relative dielectric constant than the inorganic insulating film.
  • an organic insulating layer (consisting of an organic insulating film) is provided between at least one of the metal wiring and the first electrode and the second electrode and between the metal wiring and the electro-optic element driving electrode.
  • a grid-like light shielding layer is formed on the insulating substrate, and the light shielding layer covers the metal wiring in a plan view.
  • the metal wiring is preferably a grid-like metal wiring.
  • the resistance of the position detection electrode can be reduced by the lattice-shaped metal wiring. For this reason, the CR time constant can be reduced.
  • the light shielding layer preferably has a shape corresponding to the metal wiring.
  • the same mask pattern can be used for forming the light shielding layer and forming the metal wiring. For this reason, the number of masks can be reduced, and the process cost can be reduced.
  • the metal wiring preferably has a bridge connection between the electrodes by at least one contact hole formed in an insulating layer provided between the metal wiring and an electrode connected by the metal wiring.
  • the bridge connection can be easily performed by the lattice-shaped metal wiring. Therefore, the process can be simplified and the process cost can be reduced.
  • the contact hole is preferably formed in a branch line portion intersecting a trunk line connecting electrodes connected by the metal wiring in the metal wiring.
  • a plurality of the contact holes are arranged for one electrode.
  • the area of the connection portion between the metal wiring and the electrode can be ensured, and the resistance of the position detection electrode can be reduced, so that the CR time constant can be reduced.
  • the contact hole is formed across a plurality of wirings that run parallel to a trunk line connecting the electrodes connected by the metal wiring in the metal wiring.
  • the contact hole is preferably formed across a plurality of lattice portions in the metal wiring.
  • the area of the connection portion between the metal wiring and the electrode can be ensured, and the resistance of the position detection electrode can be reduced, so that the CR time constant can be reduced.
  • one electrode of the first electrode and the second electrode is connected by a transparent connection wiring in the formation surface of the first electrode and the second electrode.
  • the first electrode and the second electrode are electrically connected to the metal wiring through the contact hole, respectively, and the metal wiring is connected to the contact hole provided in the first electrode. It is preferable that the first electrode and the second electrode are disconnected from each other so as not to be energized between the contact hole provided in the second electrode.
  • the metal wiring is disconnected to divide the metal wiring into a plurality of metal wiring portions between the contact hole provided in the first electrode and the contact hole provided in the second electrode. It is preferable to have a line and to be divided into the metal wiring part connected to the first electrode and the metal wiring part connected to the second electrode by the disconnection line.
  • the first electrode and the second electrode can be electrically connected to the metal wiring, respectively, without energizing the first electrode and the second electrode. . Therefore, since the resistance of the position detection electrode can be reduced, the CR time constant can be reduced.
  • the contact hole is provided in the electrode end connected by the connection wiring in the electrode connected by the transparent connection wiring among the first electrode and the second electrode.
  • the metal wiring is divided into (1) a plurality of metal wiring portions between the contact hole provided in the first electrode and the contact hole provided in the second electrode. At least one disconnection line, and (2) the disconnection line is divided between the contact hole provided in the first electrode and the contact hole provided in the second electrode. In addition, it is preferable to have a metal wiring portion that is not electrically connected to any of the first electrode and the second electrode.
  • the contact hole provided in the first electrode and the contact hole provided in the second electrode it is electrically connected to both the first electrode and the second electrode.
  • a short circuit between the metal wiring part connected to the first electrode and the metal wiring part connected to the second electrode in the metal wiring is prevented. be able to. For this reason, the fall of the yield by the said short circuit can be suppressed.
  • the said floating island metal wiring part which is not connected to any of a 1st electrode and a 2nd electrode.
  • Cross capacitance (capacity that does not change in capacitance depending on the presence or absence of contact of the detection object) can be reduced. For this reason, the CR time constant can be lowered, and the position detection operation as a touch panel can be facilitated.
  • the metal wiring portion insulated from the first electrode and the second electrode can be formed without forming a separate metal layer.
  • the metal wiring portion insulated from the first electrode and the second electrode can be formed without increasing the number of parts and the layer thickness.
  • the metal wiring portion that is not connected to any of the first electrode and the second electrode is electrically connected to the electro-optic element driving electrode.
  • the electro-optic element driving electrode can be reduced. Therefore, the CR time constant can be reduced.
  • the resistance of the electro-optic element driving electrode can be reduced, so that the display performance of the display panel can be improved.
  • an outer peripheral portion of the metal wiring serving as a connection portion with the other of the pair of substrates is electrically disconnected from the first electrode and the second electrode, and the electro-optic element driving It is preferable that the electrode is electrically connected to the outer peripheral portion of the metal wiring.
  • the resistance of the electro-optical element driving electrode it is possible to reduce the resistance of the electro-optical element driving electrode. Therefore, the CR time constant can be reduced.
  • the resistance of the electro-optical element driving electrode can be reduced, so that the display performance of the display panel can be improved.
  • the touch panel substrate is preferably provided with a plurality of color filters adjacent to the light shielding layer and between the light shielding layer and the position detection electrode.
  • the light shielding layer and the color filter can be easily aligned.
  • an electrode pattern such as a position detection electrode and an optical element driving electrode can be formed on the substrate using a substrate in which a light shielding layer and a color filter are provided in advance on an insulating substrate. it can. Therefore, since the production of the substrate and the wiring for forming the electrode pattern can be performed separately, the process cost can be reduced.
  • the metal wiring is provided between the first electrode and the second electrode and the electro-optical element driving electrode, and a plurality of colors are provided between the metal wiring and the electro-optical element driving electrode.
  • a color filter is preferably provided.
  • the color filter when the color filter is provided, the color filter is formed between the metal wiring and the electro-optic element driving electrode as described above, so that the first electrode and the second electrode are electrically connected.
  • the distance between the optical element drive electrodes can be earned. Accordingly, the parasitic capacitance between the first electrode and the second electrode and the electro-optic element driving electrode can be reduced.
  • the electro-optical device includes the electro-optical element and the pair of substrates that sandwich the electro-optical element, and one of the pair of substrates is the above-described substrate. It is a touch panel substrate.
  • substrate is used as one board
  • the position detection performance is high, and the touch panel provided with the in-cell type touch panel which can perform stable position detection operation
  • An integrated electro-optical device can be provided.
  • the present invention can be used for a touch panel substrate used for an in-cell type touch panel and an electro-optical device including the touch panel substrate.
  • the electro-optical device include display panels such as liquid crystal panels, organic EL display panels, and electrophoretic display panels, display devices using these display panels, and viewing angle control panels.
  • Liquid crystal display (electro-optical device) 2 Liquid crystal panel (electro-optical device) 3 Backlight 4 Liquid Crystal Cell 5 Polarizing Plate 6 Polarizing Plate 10 Substrate 11 Insulating Substrate 12 Active Matrix Layer 20 Substrate (Touch Panel Substrate) 21 Insulating substrate 22 Light shielding layer 23 Touch panel layer 24 Resin layer 25 Insulating layer 26 CF layer (color filter) 27 Counter electrode 28 Contact hole 30 Liquid crystal layer (electro-optic element) 31 Sensor electrode (position detection electrode) 32 electrodes (position detection electrodes) 32a Electrode part 32b Connection part 33 Electrode (position detection electrode) 34 Insulating layer 34a Opening 35 Metal bridge 35A Central trunk line 35B Branch line portion 35a Electrode wiring portion 35b Metal wiring portion 35c Metal wiring portion 36 Connection wiring 37 Contact hole 38 Contact hole 39 Disconnection line 40 Terminal portion 50 Liquid crystal layer 60 Sealing material 70 Fingertip 71 Capacitance 90 Peripheral part 100 Position detection circuit 101 Drive line drive circuit 102

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Abstract

 絶縁基板(21)と対向電極(27)との間に設けられたセンサ電極(31)が、第1の方向に配列された複数の電極(32)と、第1の方向と交差する第2の方向に、電極(32)とは絶縁して配列された複数の電極(33)とを備え、これら電極(32・33)が同一面内に形成されている。

Description

タッチパネル基板および電気光学装置
 本発明は、インセル型のタッチパネルに用いられるタッチパネル基板および該タッチパネル基板を備えた電気光学装置に関するものである。
 近年、装置の小型化を図るため、表示部と入力部とが一体化された表示装置等の電気光学装置が広く普及している。特に、携帯電話機、PDA(Personal Digital Assistants)、ノート型パーソナルコンピュータ等の携帯端末では、指や入力用のペンを表示表面に接触させると、その接触位置を検出することができるタッチパネルを備えた表示装置が広く用いられている。
 タッチパネルとしては、従来、いわゆる抵抗膜(感圧)方式や静電容量方式等、種々のタイプのタッチパネルが知られている。そのなかでも、静電容量方式を用いた、いわゆる静電容量型のタッチパネルが広く用いられている。
 静電容量型のタッチパネルでは、指や入力用のペンを表示画面に接触させたときの静電容量の変化を検出することで接触位置を検出する。このため、簡便な操作で接触位置を検出することができる。
 また、静電容量型のタッチパネルでは、抵抗膜方式を用いたタッチパネルのように空気層を挟んで2枚の導電膜を形成する必要がないことから、空気層と導電膜との界面における外光の界面反射が生じない。
 しかしながら、一方で、静電容量型のタッチパネルは、静電容量の変化を検出することで接触位置を検出することから、タッチパネルが外部からノイズを受けると、このノイズによって電気力線が変化し、接触位置を正しく検出することができないおそれがある。
 従来、タッチパネルとしては、表示パネルの外側に搭載されるアウトセル(Out-Cell)型またはオンセル(On-Cell)型のタッチパネル(例えば、特許文献1参照)が広く用いられている。
 しかしながら、表示パネルの外側にタッチパネルを設けた場合、表示を行いながらタッチパネル動作を行う際に、表示パネルから輻射ノイズが発生し、タッチパネルが受けるノイズ量が増加するという問題がある。
 このため、表示パネルの外側にタッチパネルを設けた場合、SN比(信号対雑音比)が低下し、この結果、タッチパネルの検出性能が低下することで、接触位置を誤検出するおそれがある。
 また、表示パネルの外側にタッチパネルを設けた場合、表示パネルにタッチパネルを重ねて設けることで、装置全体の厚みや重量が増大するという問題が発生する。
 しかも、表示パネルの外側にタッチパネルを搭載することで、タッチパネルの表面だけでなく、タッチパネルと表示パネルとの界面において外光が反射することで、コントラストや視認性に悪影響を及ぼす。また、表示パネルの外側にタッチパネルを搭載することで、タッチパネルそのものによっても視認性が低下する。
 そこで、近年、薄型軽量化および視認性の向上、並びに、インセル化による部品点数削減等のコストメリットの観点から、表示パネル等におけるセル内にタッチパネルを組み込んだインセル(In-Cell)型のタッチパネルの開発が進められている(例えば、特許文献2、3、5参照)。
 インセル型のタッチパネルとしては、代表的には、表示パネルあるいは表示装置等の電気光学装置を構成する、TFT(薄膜トランジスタ)基板等のアレイ基板と、CF(カラーフィルタ)基板等の対向基板との間に、物体の接触位置を検出する位置検出電極である所謂センサ電極を作り込んだ構造が挙げられる。
 特許文献2、3、5では、CF基板における絶縁基板と、ITO(酸化インジウム錫)からなる透明な対向電極との間にセンサ電極を作り込んでおり、インセル型のタッチパネルを構成するタッチパネル基板(言い換えれば、インセル方式のタッチパネル基板)として、CF基板を用いている。
 図49は、特許文献2に記載の表示装置の構成を示す断面図であり、図50は、図49に示すH-H線に沿った断面から見たセンサ電極の構成を示す平面図である。
 図49に示すように、特許文献2に記載の表示装置300は、TFT基板301とCF基板302との間に液晶層303が挟持された表示パネル304を備えている。
 CF基板302における絶縁基板311と対向電極319(共通電極)との間には、遮光部316(BM)と、隣り合う遮光部316間に設けられた複数の着色層317(CF)とからなるCF層318が設けられている。また、CF層318と絶縁基板311との間には、センサ電極として、第1電極層312と第2電極層314とが設けられている。第1電極層312と第2電極層314との間には、絶縁層313が設けられている。
 図49および図50に示すように、第1電極層312は、第1の方向に延びる直線状のライン部312aと、ライン部312aから膨出した膨出部312bとを有している。また、第2電極層314は、第1の方向に直交する第2の方向に延びる直線状のライン部314aと、ライン部314aから膨出した膨出部314bとを有している。
 図51は、インセル型のタッチパネルを構成するタッチパネル基板として用いられる、特許文献2、3に記載の表示装置300におけるCF基板302の要部の構成を、積層順に模式的に示す断面図である。なお、図51は、図49に示す表示装置300におけるCF基板302の要部の構成を模式的に示す断面図に相当する。
 なお、特許文献1では、図49に示すように、CF層318と対向電極319との間に、CF層318側から、絶縁層320およびシールド電極321が設けられているが、ここでは、絶縁層320およびシールド電極321の図示は省略する。また、図51では、遮光部316(BM)と着色層317(CF)とが積層して記載されているが、遮光部316と着色層317とは、図49に示すように、ほぼ同層に設けられている。
 なお、特許文献2、3には、第1電極層312および第2電極層314として、面状(シート状)の透明導電体に代えて、例えば格子状(メッシュ状)にパターニングされた金属を用いてもよいことが開示されている。
 また、特許文献5には、絶縁層を挟んで対向配置された、センサ電極を構成する一方の導電層に黒マトリックス層を使用することが開示されている。
日本国公開特許公報「特開2010-72584号公報(2010年4月2日公開)」 日本国公開特許公報「特開2010-72581号公報(2010年4月2日公開)」 日本国公開特許公報「特開2010-160745号公報(2010年7月22日公開)」 米国特許第6452514号(2002年9月17日登録) 日本国特許公報「第3526418号公報(2004年2月27日登録)」
 しかしながら、図51あるいは特許文献5に示すように、センサ電極を、例えば第1電極層312と第2電極層314との2層構造のように、絶縁層を介して積層された導電層からなる2層構造とすると、第2電極層314と対向電極319との間の距離が近く、寄生容量が大きくなる。寄生容量が大きいと、位置検出を正しく行うことができないおそれがあり、タッチパネルとして正常に動作しないおそれがある。
 また、第1電極層312および第2電極層314を透明導電体(すなわち、透明電極)のみで構成すると、配線抵抗が大きくなる。このため、CR時定数(コンデンサ×抵抗)が大きくなり、タッチパネルとして正常に動作しないおそれがある。また、動作可能にするためには、プロセスコストが大きいという課題がある。
 一方、第1電極層312および第2電極層314を格子状の金属で形成した場合、第1電極層312および第2電極層314を面状の透明電極で形成した場合と比較すれば、寄生容量は小さくなる。しかしながら、この場合でも、センサ電極を、第1電極層312と第2電極層314との2層構造としていることで、第2電極層314と対向電極319との間の距離が近く、寄生容量は大きい。
 また、第1電極層312および第2電極層314を格子状の金属で形成した場合、検出信号が小さくなり、タッチパネルとして正常に動作しないおそれがある。
 このように、寄生容量や配線抵抗は、タッチパネルの性能並びに動作に大きく影響する。
 本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、位置検出性能が高く、安定した位置検出動作を行うことができる、インセル型のタッチパネルに用いられるタッチパネル基板および該タッチパネル基板を備えた電気光学装置を提供することにある。
 特に、本発明は、寄生容量が小さいタッチパネル基板および該タッチパネル基板を備えた電気光学装置を提供することを目的としている。また、本発明は、上記タッチパネル基板の配線抵抗を低下させることをさらなる目的としている。
 本発明にかかるタッチパネル基板は、上記の課題を解決するために、電気光学素子を挟持する一対の基板のうち一方の基板として用いられ、静電容量の変化により検出対象物の指示座標の位置を検出する位置検出電極が設けられたタッチパネル基板であって、絶縁基板と、上記電気光学素子に電界を印加する電気光学素子駆動電極と、上記絶縁基板と電気光学素子駆動電極との間に、上記電気光学素子駆動電極から絶縁されて設けられた上記位置検出電極とを備え、上記位置検出電極は、第1の方向に配列された複数の第1の電極と、上記第1の方向と交差する第2の方向に、上記第1の電極とは絶縁して配列された複数の第2の電極とを備え、上記第1の電極と第2の電極とは、同一面内に形成されていることを特徴としている。
 上記の構成によれば、上記第1の電極と第2の電極とが同一面内に形成されていることで、第1の電極および第2の電極と電気光学素子駆動電極との間の距離を稼ぐことができる。したがって、第1の電極と第2の電極とを別層に設ける場合と比較して、第1の電極および第2の電極と電気光学素子駆動電極との間の寄生容量(すなわち、位置検出電極と電気光学素子駆動電極との間の寄生容量)を小さくすることができる。
 このため、上記の構成によれば、位置検出性能が高く、安定した位置検出動作を行うことができる、インセル型のタッチパネルに用いられるタッチパネル基板を提供することができる。
 また、上記の構成によれば、上記第1の電極と第2の電極とが同一面内に形成されていることで、第1の電極および第2の電極と電気光学素子駆動電極との間の距離を稼ぐことができるので、第1の電極および第2の電極を面状パターン(平面パターン)とした場合であっても、上記寄生容量を小さくすることができる。このため、検出信号の大きさを確保したまま、上記寄生容量を小さくすることができる。
 また、上記の構成によれば、第1の電極と第2の電極とを同一面内に形成することで、第1の電極と第2の電極とを同一材料で同時に形成することができる。したがって、プロセスコストを低減することができる。
 また、本発明にかかる電気光学装置は、上記の課題を解決するために、電気光学素子と、上記電気光学素子を挟持する一対の基板とを備え、上記一対の基板のうち一方の基板が、上記タッチパネル基板であることを特徴としている。
 上記の構成によれば、上記一対の基板のうち一方の基板として上記タッチパネル基板を用いることで、位置検出性能が高く、安定した位置検出動作を行うことができる、インセル型のタッチパネルを備えたタッチパネル一体型の電気光学装置を提供することができる。
 以上のように、本発明にかかるタッチパネル基板および電気光学装置は、絶縁基板と電気光学素子駆動電極との間に設けられた位置検出電極が第1の電極および第2の電極を備え、これら第1の電極と第2の電極とが同一面内に形成されている構成を有している。
 したがって、第1の電極および第2の電極と電気光学素子駆動電極との間の距離を稼ぐことができ、位置検出電極と電気光学素子駆動電極との間の寄生容量を従来よりも小さくすることができる。
 このため、上記の構成によれば、位置検出性能が高く、安定した位置検出動作を行うことができる、インセル型のタッチパネルに用いられるタッチパネル基板および該タッチパネル基板を備えた電気光学装置を提供することができる。
実施の形態1にかかる液晶表示装置の要部の概略構成を示す断面図である。 実施の形態1にかかるタッチパネル基板の要部の構成を、積層順に模式的に示す断面図である。 実施の形態1にかかるタッチパネル基板におけるタッチパネル層の要部の概略構成の一例を模式的に示す平面図である。 図3に示すタッチパネル層の一部を拡大して示す平面図である。 (a)は、図4に示すタッチパネル層をY1-Y1線で切断したときのタッチパネル基板の要部の断面を示す図であり、(b)は、図4に示すタッチパネル層をX2-X2線で切断したときのタッチパネル基板の要部の断面を示す図である。 図4に示すメタルブリッジの概略構成を示す平面図である。 (a)は、実施の形態1にかかるタッチパネル基板に検出対象物が接触していないときのセンサ電極の電気力線を模式的に示す図であり、(b)は、上記タッチパネル基板に検出対象物を接触させたときのセンサ電極の電気力線を模式的に示す図である。 実施の形態1にかかる液晶表示装置に備えられた位置検出回路の一例を示す回路図である。 実施の形態1にかかる液晶表示装置における各々のドライブラインに印加されたそれぞれの信号を示すタイミングチャートである。 実施の形態1にかかる液晶表示装置に備えられたインセル型のタッチパネルの駆動タイミングを示すタイミングチャートである。 実施の形態1にかかるサンプリング回路とリセットスイッチとの各ステップにおける状態を説明するための図である。 従来の表示パネルを模式的に示した断面図である。 静電容量方式のタッチパネルの駆動回路を示す図である。 図13に示す駆動回路の動作の概要を示すシミュレーション波形図である。 タッチパネル基板における電極条件と、シミュレーションにより得られた検出信号波形とをまとめて示す図である。 タッチパネル基板における電極条件と、シミュレーションにより得られた検出信号波形とをまとめて示す他の図である。 タッチパネル基板における電極条件と、シミュレーションにより得られた検出信号波形とをまとめて示す図である。 タッチパネル基板における電極条件と、シミュレーションにより得られた検出信号波形とをまとめて示す図である。 (a)~(f)は、実施の形態1にかかるタッチパネル基板の作製工程を工程順に示す断面図である。 実施の形態2にかかるタッチパネル基板のタッチパネル層の要部の構成を示す平面図である。 (a)は、図20に示すタッチパネル層をY2-Y2線で切断したときのタッチパネル基板の断面を示す図であり、(b)は、図20に示すタッチパネル層をX3-X3線で切断したときのタッチパネル基板の断面を示す図である。 図20に示すメタルブリッジの概略構成を示す平面図である。 実施の形態3にかかるタッチパネル基板のタッチパネル層の要部の構成を示す平面図である。 図23に示すタッチパネル層をX4-X4線で切断したときのタッチパネル基板の断面を示す図である。 図23に示すメタルブリッジの概略構成を示す平面図である。 実施の形態3にかかる他のタッチパネル基板のタッチパネル層の要部の構成を示す平面図である。 (a)は、図26に示すタッチパネル層をY3-Y3線で切断したときのタッチパネル基板の断面を示す図であり、(b)は、図26に示すタッチパネル層をX5-X5線で切断したときのタッチパネル基板の断面を示す図であり、(c)は、図26に示すタッチパネル層をX6-X6線で切断したときのタッチパネル基板の断面を示す図である。 図26に示すメタルブリッジの概略構成を示す平面図である。 実施の形態4にかかるタッチパネル基板のタッチパネル層の要部の構成を示す平面図である。 (a)は、図29に示すタッチパネル層をY4-Y4線で切断したときのタッチパネル基板の断面を示す図であり、(b)は、図29に示すタッチパネル層をX7-X7線で切断したときのタッチパネル基板の断面を示す図である。 実施の形態4にかかる他のタッチパネル基板におけるタッチパネル層の要部の構成を示す平面図である。 メタルブリッジにおけるY軸方向に配列された電極とこれら電極にX軸方向に隣り合う電極との間に断線ラインを2本設けたときのタッチパネル層の要部の構成を示す平面図である。 (a)は、図32に示すタッチパネル層をY5-Y5線で切断したときのタッチパネル基板の断面を示す図であり、(b)は、図32に示すタッチパネル層をX8-X8線で切断したときのタッチパネル基板の断面を示す図であり、(c)は、図32に示すタッチパネル層をX9-X9線で切断したときのタッチパネル基板の断面を示す図である。 実施の形態4にかかるさらに他のタッチパネル基板のタッチパネル層の要部の構成を示すさらに他の平面図である。 図34に示すタッチパネル層における、Y軸方向に配列された電極列と該電極列との交差部近傍の構成を示す平面図である。 実施の形態4にかかるタッチパネル基板のタッチパネル層におけるコンタクトホールの変形例をまとめて示す平面図である。 実施の形態5にかかるタッチパネル基板のタッチパネル層の要部の構成を示す平面図である。 実施の形態6にかかるタッチパネル基板のタッチパネル層の要部の構成を示す平面図である。 実施の形態7にかかるタッチパネル基板のタッチパネル層の要部の構成を示す平面図である。 実施の形態7にかかる他のタッチパネル基板のタッチパネル層の要部の構成を示す平面図である。 (a)は、実施の形態8にかかるタッチパネル基板の概略構成を示す平面図であり、(b)は、(a)に示すタッチパネル基板のI-I線断面図である。 (a)は、実施の形態8にかかる液晶パネルの概略構成を示す平面図であり、(b)は、(a)に示す液晶パネルのII-II線断面図である。 実施の形態8にかかる他の液晶パネルの概略構成を示す断面図である。 実施の形態9にかかる液晶表示装置の要部の概略構成を示す断面図である。 実施の形態9にかかるタッチパネル基板の要部の構成を、積層順に模式的に示す断面図である。 (a)は実施の形態10にかかる液晶パネルの表示駆動用端子とタッチパネル用端子とを示す平面図であり、(b)は、(a)に示すタッチパネル用端子の丸囲み領域の拡大図である。 実施の形態10にかかる液晶パネルの表示駆動用端子とタッチパネル用端子とを示す他の平面図である。 実施の形態10にかかる液晶パネルの表示駆動用端子とタッチパネル用端子とを示す他の平面図である。 特許文献2に記載の表示装置の構成を示す断面図である。 図49に示すH-H線に沿った断面から見たセンサ電極の構成を示す平面図である。 特許文献2、3に記載の表示装置におけるカラーフィルタ基板の要部の構成を、積層順に模式的に示す断面図である。
 以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
 〔実施の形態1〕
 本発明にかかる実施の一形態について、図1ないし図19の(a)~(f)に基づいて説明すれば、以下の通りである。
 なお、以下、本実施の形態では、インセル型のタッチパネルを備えた電気光学装置として、液晶表示装置を例に挙げて説明するが、本実施の形態は、これに限定されるものではない。
 <液晶表示装置および液晶パネルの概略構成>
 図1は、本実施の形態にかかる液晶表示装置の要部の概略構成を示す断面図である。
 図1に示すように、本実施の形態にかかる液晶表示装置1(表示装置)は、液晶パネル2(表示パネル)と、液晶パネル2に光を照射するバックライト3(照明装置)と、図示しない駆動回路等を備えている。
 なお、バックライト3の構成は従来と同じである。したがって、バックライト3の構成については、その説明を省略する。バックライト3としては、例えば、エッジライト型や直下型の面光源装置等を適宜用いることができる。
 本実施の形態にかかる液晶表示装置1は、液晶パネル2における液晶セル4(表示セル)の内部にタッチパネルを組み込んだインセル型のタッチパネルを有する、タッチパネル一体化型の液晶表示装置である。また、液晶パネル2は、上記したように液晶セル4の内部にタッチパネルを組み込んだ、インセル型のタッチパネル基板を有する、タッチパネル一体型の液晶パネルである。液晶パネル2は、画像表示機能と静電容量方式のタッチパネル機能とを兼ね備えている。
 液晶セル4の外側には、液晶セル4を挟むように偏光板5・6がそれぞれ設けられている。また、液晶セル4と偏光板5・6との間には、必要に応じて、図示しない位相差板が設けられていてもよい。偏光板5・6は、例えば、偏光板5・6の透過軸方位が互いに直交するように配置される。
 <液晶セル4の概略構成>
 液晶セル4は、電極基板(アレイ基板、素子基板)および対向基板として、互いに対向して設けられた一対の基板10・20を備えている。
 これら一対の基板10・20間には、電気光学素子として、液晶層50が挟持されている。液晶層50は、電界の印加により光学変調する光学変調層の一種であり、表示用の媒質層として用いられる。
 これら一対の基板10・20間は、これら基板10・20の端部に設けられたシール材60によって封止されている。
 表示面側(観察者側)の基板20は、静電容量方式のタッチパネル機能を有するタッチパネル基板であり、基板20における、シール材60の外側には、タッチパネルの端子部40が設けられている。
 端子部40には、例えば、電子回路として図示しないICチップが実装されているとともに、画像表示用および置検出用の信号等を伝送するためのフィルム基板として、図示しないFPC(フレキシブルプリント回路)基板等が取り付けられている。
 ICチップは、例えば、基板10に設けられたゲートラインやソースライン等の配線が接続された駆動回路や、検出対象物の座標位置を検出するための位置検出回路等を備えている。
 基板10・20は、それぞれ、例えば、透明なガラス基板からなる絶縁基板11・21を備えている。但し、これら一対の基板10・20のうち、タッチパネル基板として用いられる表示面側の基板20が透明であればよく、バックライト3側の基板10における絶縁基板は、必ずしも透明である必要はない。また、基板10・20における互いの対向面には、必要に応じて、図示しない配向膜が設けられている。
 次に、各基板10・20の構成について説明する。
 <基板10>
 基板10(第1の基板)はアレイ基板である。基板10としては、例えば、TFT(薄膜トランジスタ)基板等のアクティブマトリクス基板が用いられる。
 基板10は、絶縁基板11上に、図示しない、ゲート絶縁膜、複数のゲートラインおよびソースライン、TFT(薄膜トランジスタ)等のスイッチング素子、層間絶縁膜、画素電極、および配向膜等が設けられた構成を有している。
 なお、上記アレイ基板としては、周知のアレイ基板を用いることができる。したがって、ここでは、その詳細な説明並びに図示は省略する。
 また、上記液晶パネル2の駆動方式(表示方式)は特に限定されるものではなく、VA(Vertical Alignment)方式、TN(Twisted Nematic)方式等、各種方式を採用することができる。
 <基板20>
 基板20(第2の基板)は、基板10(アレイ基板)に対向配置される対向基板である。基板20としては、例えば、各色のCF(カラーフィルタ)層(着色層)が設けられたCF基板が用いられる。
 基板20は、静電容量の変化により検出対象物の指示座標の位置を検出するセンサ電極(位置検出電極)を有し、液晶セル4に組み込まれて、インセル型のタッチパネルを構成するタッチパネル基板として用いられる。
 センサ電極は、静電容量の変化により液晶パネル2の表示面への検出対象物の接触を検知することで、液晶パネル2の表示面に接触した検出対象物の指示座標の位置を検出する。
 したがって、検出対象物としては、静電容量の変化を引き起こす物体であれば特に限定されるものではないが、例えば、指やタッチペン等の導体が用いられる。
 図2は、基板20の要部の構成を、積層順に模式的に示す断面図である。
 まず、基板20の積層構造について、図1および図2を参照して以下に説明する。
 <積層構造>
 基板20は、図1および図2に示すように、絶縁基板21、遮光層22、タッチパネル層23、樹脂層24、対向電極27(光学素子駆動電極、共通電極)、および図示しない配向膜を備え、これらの構成要素(部材)がこの順に積層されて形成されている。
 図1および図2に示すように、タッチパネル層23は、センサ電極31(位置検出電極)と、絶縁層34と、センサ電極31にブリッジ接続されるメタルブリッジ35(金属配線)とを備えている。メタルブリッジ35は、センサ電極31と電気的に接続されている。
 これらセンサ電極31、絶縁層34、メタルブリッジ35は、絶縁基板21上に形成された遮光層22上に、この順に積層されている。
 また、図2に示すように、センサ電極31は、複数の島状の電極32(第1の電極)および複数の島状の電極33(第2の電極)を備えている。図2に示すように、これら電極32と電極33とは、同一層(同一平面)に形成されている。
 また、図2に示すように、樹脂層24は、CF層26と、絶縁層25とで構成されている。
 図3は、基板20におけるタッチパネル層23の要部の概略構成の一例を模式的に示す平面図である。なお、図3は、基板20におけるタッチパネルの入力領域(液晶パネル2の表示領域)におけるタッチパネル層23の概略構成を示している。
 図4は、図3に示すタッチパネル層23の一部を拡大して示す平面図である。
 図5の(a)は、図4に示すタッチパネル層23をY1-Y1線で切断したときの基板20の要部の断面を示す図であり、図5の(b)は、図4に示すタッチパネル層23をX2-X2線で切断したときの基板20の要部の断面を示す図である。なお、図1は、図4に示すタッチパネル層23をX1-X1線で切断したときの液晶パネル2の要部の断面を示している。
 また、図6は、図4に示すメタルブリッジ35の概略構成を示す平面図である。
 図3および図4に示すタッチパネル層23において、センサ電極31は、島状の電極32・33として、平面視で矩形状(図3および図4に示す例では正方形状)の面状パターン(平面パターン)からなる複数の電極を備えている。
 これら電極32・33のうち電極32は、ある一定の方向(第1の方向、本例ではY軸方向)に沿って、互いに離間して複数配列されている。
 また、電極33は、電極32の配列方向に交差する方向(第2の方向、本例では、第1の方向であるY軸方向に直交するX軸方向)に沿って、互いに離間して複数配列されている。
 なお、図3および図4に示す例では、矩形状の各電極32・33の対角線が、それそれX軸方向およびY軸方向に沿って延びるように、各電極32・33が配置されている。したがって、電極32・33は、図3に示すように、斜め方向から見たときに市松状に互い違いに配置されている。
 これら電極32・33は、透明な電極であり、例えば、酸化物等の透明導電材料で形成されている。上記透明導電材料としては、例えば、ITO(インジウム錫酸化物)、IZO(インジウム亜鉛酸化物)、酸化亜鉛、酸化スズ等が挙げられる。
 また、電極32・33は、グラフェン等の金属薄膜電極、あるいは、薄膜のカーボン電極等、薄膜とすることで透明状態を有する透明な電極であってもよい。
 なお、透過率とバックライト3の消費電力とはトレードオフの関係にあることから、電極32・33は、透過率が70%以上となるように形成されていることが望ましい。
 このように、本実施の形態では、これら電極32・33を、面状パターンを有する透明電極で形成することにより、光の透過率並びに透明領域の面積を確保している。
 但し、全面表示等、表示のさせ方や表示位置、あるいは見た目等に特に言及しなければ、電極32・33の材料としては、特に限定されるものではない。
 また、X軸方向に隣り合う電極33は、図3および図4に示すように、接続配線36(中継電極)によってそれぞれ電気的に接続されている。これにより、各電極33は、X軸方向に連なるように設けられている。
 接続配線36は、例えば、電極32・33と同じ材料を使用することができる。
 これにより、接続配線36は、各電極33を繋ぐ接続部として、電極33と同一層に、電極33と同時に形成することができる。
 但し、上記したようにX軸方向に隣り合う電極33の電気的接続が電極33と同じ材料からなる接続配線36によって行われている必要は必ずしもなく、X軸方向に隣り合う電極33同士が電気的に接続されていれば、その接続方法並びに接続手段は特に限定されるものではない。
 一方、図3および図4に示すように、電極32・33の形成面内において、各電極32は、Y軸方向にそれぞれ孤立して配置されている。
 電極32・33および接続配線36上には、絶縁層25(図1および図2参照)を介してメタルブリッジ35が設けられている。
 図3および図4では、メタルブリッジ35として、格子状の金属配線を使用している。なお、図3および図4では、格子状の金属配線として、Y軸方向およびX軸方向に複数の線状配線が網状に形成された網状の金属配線(メタルメッシュ)を用いた例を示している。
 なお、以下、Y軸方向に沿って配された線状配線をY配線(縦配線)と称し、X軸方向に沿って配された線状配線をX配線(横配線)と称する。
 メタルブリッジ35は、画素間を覆う遮光層22(BM)に対応して、該遮光層22に重畳して形成されている。
 言い換えれば、遮光層22は、平面視でメタルブリッジ35を覆っている。これにより、本実施の形態によれば、遮光層22によって、メタルブリッジ35の形成領域を遮光することができるとともに、メタルブリッジ35の側方からの漏光やメタルブリッジ35による反射光を遮光することができる。
 また、遮光層22が、メタルブリッジ35に対応した形状を有していることで、遮光層22の形成とメタルブリッジ35の形成とに同じマスクパターンを使用することができる。このため、マスク枚数を削減することができ、プロセスコストを低減することができる。
 電極32・33上には、絶縁層34が、これら電極32・33全体を覆うように、例えば、絶縁基板21におけるタッチパネル層23の積層面全面に、ベタ状に設けられている。
 絶縁層34には、Y軸方向に配列された各電極32とメタルブリッジ35とを電気的に接続するコンタクトホール37が設けられている。
 コンタクトホール37は、1つの電極32に対し、少なくとも1つ(図4に示す例では1つ)形成されている。
 メタルブリッジ35は、Y軸方向に配列された電極32間を、これら電極32にそれぞれ設けられたコンタクトホール37によってそれぞれブリッジ接続している。
 また、絶縁層34には、電極33とメタルブリッジ35とをそれぞれ電気的に接続するコンタクトホール38が設けられている。
 コンタクトホール38は、1つの電極33に対し、少なくとも1つ(図4に示す例では2つ)形成されている。
 メタルブリッジ35は、コンタクトホール38によって電極33にそれぞれブリッジ接続されている。
 本実施の形態によれば、メタルブリッジ35が、絶縁層34に設けられた少なくとも1つのコンタクトホールによって電極33間をブリッジ接続していることで、上記したように格子状のメタルブリッジ35によって、容易にブリッジ接続を行うことができる。したがって、プロセスを簡略化することができ、プロセスコストを削減することができる。
 メタルブリッジ35における隣り合う電極32と電極33との間は、電極32と電極33とが通電しないように断線されている。
 メタルブリッジ35におけるY軸方向に配列された電極32とこれら電極32にX軸方向に隣り合う電極33との間には、これら電極32・33のパターンに沿って、それぞれ1本ずつ断線ライン39が設けられている。
 断線ライン39は、図3、図4および図6に示すように、メタルブリッジ35を、電極32に電気的に接続された金属配線部35aと、電極33に電気的に接続された金属配線部35bとに分断している。
 電極32・33は、コンタクトホール37・38によってそれぞれメタルブリッジ35に電気的に接続されているが、そのうち、Y軸方向に配列された電極32のみが、メタルブリッジ35によってY軸方向に電極間接続されている。電極32・33間並びに電極33を介してX軸方向に隣り合う電極32間は、電極32・33間に設けられた断線ライン39によって互いに絶縁されている。
 したがって、Y軸方向に配列された電極32は、メタルブリッジ35によって、それぞれY軸方向に接続されている。また、X軸方向に配列された電極33は、接続配線36によって、それぞれX軸方向に接続されている。
 Y軸方向に接続された電極32列と、X軸方向に接続された電極33列とは、Y軸方向に延びるY電極列およびX軸方向に延びるX電極列として、それぞれの電極32・33の接続部で、互いに交差している。なお、Y電極列である電極32列は、X軸方向に複数配列されている。また、X電極列である電極33列は、Y軸方向に複数配列されている。
 電極32・33は、一方がドライブ電極(駆動電極、送信電極)として用いられ、他方がセンス電極(検出電極、受信電極)として用いられる。すなわち、電極32列および電極33列のうち一方がドライブラインとして用いられ、他方がセンスラインとして用いられる。
 <位置検出動作>
 次に、上記タッチパネルによる検出対象物の位置検出動作について説明する。
 図7の(a)は、基板20に検出対象物が接触していないときのセンサ電極31の電気力線を模式的に示す図であり、図7の(b)は、基板20に、検出対象物を接触させたときのセンサ電極31の電気力線を模式的に示す図である。なお、図7の(b)では、基板20に、検出対象物として、例えば指先を接触させたときの電気力線を示している。
 なお、メタルブリッジ35は、センサ電極31に電気的に接続されており、センサ電極31の電気力線に影響を与えない。したがって、図7の(a)・(b)では、遮光層22、タッチパネル層23における絶縁層34およびメタルブリッジ35、CF層26、対向電極27等の図示を省略している。
 電極32・33には、図示しない駆動回路部から、それぞれ駆動電圧が印加される。電極32・33は、一方(例えば電極33)がドライブ電極として用いられ、他方(例えば電極32)がセンス電極として用いられる。
 これら電極32・33に駆動電圧が印加されると、これら電極32と電極33との間に、絶縁基板21および絶縁層25等を介して静電容量が形成され、図7の(a)に示すような電気力線が形成される。
 このような状態で、図7の(b)に示すように、検出対象物として、導体である指先70を基板20の表面に接触させると、人体(指先70)と電極32・33との間に、それぞれ静電容量71が形成されることになり、電気力線の一部は指先70を介して接地されることになる。これは、指先70が接触した部分の電極32・33間の静電容量が大きく変化したことを示しており、これを検出することによって、指先70が接触した位置を検出することができる。
 すなわち、Y軸方向に延びる、X軸方向に配列された電極32列を構成する電極32によって、基板20の表面における指先70のX座標が検出される。また、X軸方向に延びる、Y軸方向に配列された電極33列を構成する電極33によって、基板20の表面における指先70のY座標が検出される。
 <駆動回路>
 本実施の形態において検出対象物の座標位置を検出するための位置検出回路としては、周知の回路(例えば特許文献4参照)を用いることができ、特に限定されるものではない。
 以下に、本実施の形態にかかる液晶表示装置1に備えられた位置検出回路の一例として、静電容量方式のタッチパネルの主流である相互容量方式を用いた位置検出回路の一例について、図8~図11を参照して説明する。
 図8は、本実施の形態にかかる液晶表示装置1に備えられた位置検出回路の一例を示す回路図である。
 図8において、図3および図4に示す電極33列は、ドライブラインDL1・DL2・・・DLnに対応し、電極32列は、それぞれセンスライン(n)に対応する。
 各々のドライブラインDL1・DL2・・・DLnと各センスライン(n)とが、交差する箇所においては、検出対象物である指先70等の接触によってその容量(C)が変化する可変容量が形成される。
 図8に示す位置検出回路100は、ドライブライン駆動回路101、センスライン駆動回路102、タッチパネルコントローラ(タッチパネルの制御回路)103、液晶パネル2のタイミングコントローラ104を備えている。
 図8に示すように、ドライブライン駆動回路101は、ドライブラインDL1・DL2・・・DLnに、所定波形を有する信号を順次印加する。ドライブライン駆動回路101は、逐次駆動で、ドライブラインDL1から順にドライブラインDLnまで、所定波形を有する信号を印加していく。
 図9は、各々のドライブラインDL1・DL2・・・DLnに印加されたそれぞれの信号を示すタイミングチャートである。
 また、センスライン駆動回路102は、各センスライン(n)毎に、サンプリング回路111、蓄積容量112、出力アンプ113、リセットスイッチ114、測定手段115を備えている。
 タッチパネルコントローラ103は、液晶パネル2のタイミングコントローラ104からゲートクロックGCKおよびゲートスタートパルスGSPを受け、液晶パネル2側が書込み期間であるか、休止期間であるかを判断し、休止期間である場合、ドライブライン駆動回路101に各々のドライブラインDL1・DL2・・・DLnに所定波形を有する信号を順次印加開始するためのスタート信号を送る。
 また、タッチパネルコントローラ103は、サンプリング回路111にサンプリング信号を、リセットスイッチ114にリセット信号をそれぞれ出力する。
 図10は、液晶表示装置1に備えられた上記インセル型のタッチパネルの駆動タイミングを示すタイミングチャートである。
 図10では、ドライブラインDL1に印加された信号およびサンプリング信号がハイレベルになる前のタイミングにおいて、リセット信号をハイレベルにし、蓄積容量112を接地させ、蓄積容量112をリセットする。
 そして、リセット信号がローレベルになった後、DL1に印加された信号がハイレベルになるまでの間に、サンプリング信号をハイレベルにし、サンプリング回路111を0状態から1状態とし、サンプリング回路111を介して、センスライン(n)からの出力を蓄積容量112に供給する。
 サンプリング信号がハイレベルの状態において、ドライブラインDL1に印加された信号がハイレベルになると、蓄積容量112への電荷移動が生じ、ドライブラインDL1に印加された信号がハイレベルの状態において、サンプリング信号をローレベルの状態とすることにより、ドライブラインDL1に印加された信号がローレベルになっても、上記電荷をそのまま維持(ホールド)することができる。
 本実施の形態においては、図8に図示されているように、積分回数Nintを4回としているため、電荷移動および維持(ホールド)を4回繰返した後、測定手段115によって、出力アンプ113を介して、容量が測定されるようになっている。
 測定後には、再びリセット信号をハイレベルにし、蓄積容量112を接地させ、蓄積容量112をリセットする。
 図11は、各ステップにおける、サンプリング回路111とリセットスイッチ114との状態を説明するための図である。
 図11に示すように、ステップAは、全体がリセットされる場合であり、この場合においては、サンプリング回路111は0の状態となり、センスライン(n)を接地させ、リセットスイッチ114は、蓄積容量112を接地させ、蓄積容量112をリセットする。
 ステップBは、リセット信号がローレベルになってからサンプリング信号がハイレベルになるまでの不感時間(DEADTIME)である。
 ステップCは、サンプリング回路111が1の状態となり、サンプリング回路111を介して、センスライン(n)からの出力が蓄積容量112に供給される状態となる、電荷移動状態を示す。
 ステップDは、サンプリング信号がローレベルになった後に、ドライブラインDL1に印加された信号がローレベルになるまでの不感時間(DEADTIME)である。
 ステップEは、サンプリング回路111が0の状態となり、センスライン(n)と蓄積容量112とは電気的に分離される維持(ホールド)を示す。
 そして、上記ステップB~Eまでが4回繰返された後に、ステップFにおいて、サンプリング回路111が0の状態を維持したまま、センスライン(n)と蓄積容量112とが電気的に分離された状態で、測定手段115によって、出力アンプ113を介して容量が測定される。
 <寄生容量>
 次に、センサ電極(位置検出電極)と対向電極との間に形成される寄生容量がタッチパネルの性能に与える影響ついて、図12~図14を参照して説明する。
 図12は、従来の表示パネルを模式的に示した断面図であり、図13は、静電容量方式のタッチパネルの駆動回路を示す図であり、図14は、該駆動回路の動作の概要を示すシミュレーション波形図である。なお、上記シミュレーションには、エムエスシーソフトウェア株式会社製の「Patran」(商品名)を用いた。
 図12および図13において、CD-Sは、タッチパネルのドライブ電極(例えば第1電極層)とセンス電極(例えば第2電極層)との間に形成されるタッチ検出用の静電容量であり、指先等がタッチパネルに接触している時と接触していない時でその容量が変化することを示すため、可変の静電容量として記載されている。
 なお、図13において、ドライブラインはドライブ電極の出力端子に該当し、センスラインはセンス電極の出力端子に該当し、CITOラインは対向電極の出力端子に該当する。
 位置検出回路はオペアンプおよび静電容量CINTから構成される積分回路を有しており、指先等が接触したか否かの出力は、この積分回路からVOUTとして得られる。CD-Cは、ドライブ電極と対向電極との間に形成される寄生容量であり、CC-Sは、センス電極と対向電極との間に形成される寄生容量である。Rsenceは、位置検出電極(センス電極)の抵抗であり、RCITOは対向電極の抵抗である。
 タッチパネルが表示パネルの外部に設けられる構造(いわゆるアウトセル型)では、電流の経路は、図13の矢印F1で示す経路が支配的となるが、本実施の形態のようにタッチパネルが表示パネル(本実施の形態では液晶パネル2)の内部に設けられるインセル型では、さらに矢印F2で示す寄生の電流経路が存在する。
 図14の(a)・(b)において、太線Pはドライブラインの電圧波形を示し、細線Qは出力電圧VOUTの電圧波形を示している。図14の(a)・(b)に示すように、対向電極の抵抗が高い場合(例えばRCITO=390Ω)には、図13の矢印F2で示した寄生の電流経路の影響により、CR時定数(コンデンサ×抵抗)が大きくなるため、本来の出力電圧に収束するまでの時間が長くなることが判る(図14の(b)参照)。そのため、積分時間が長くなり、積分回数が減るため、SN比(信号対ノイズ比)が低下する。これにより、タッチパネルの検出性能が低下する。
 したがって、インセル型のタッチパネルでは、タッチパネルの検出性能を高めるために、ドライブ電極と対向電極との間に形成される寄生容量CD-C、センス電極と対向電極との間に形成される寄生容量CC-S、位置検出電極の抵抗(例えばセンス電極の抵抗Rsence)、対向電極の抵抗RCITOの何れかを下げる必要がある。
 そこで、本実施の形態では、電極32と電極33とを同一面内に形成することで、電極32・33と対向電極27との間の距離を稼いでいる。これにより、従来のように、ドライブ電極およびセンス電極として用いられるX電極およびY電極を、第1電極層および第2電極層としてそれぞれ別層に設ける場合と比較して、センサ電極と対向電極との間の寄生容量を小さくすることができる。
 このため、本実施の形態によれば、位置検出性能が高く、安定した位置検出動作を行うことができるインセル型のタッチパネル、並びに、該インセル型のタッチパネルに用いられる、位置検出性能が高く、安定した位置検出動作を行うことができるタッチパネル基板としての基板20を提供することができる。
 また、本実施の形態によれば、電極32・33を同一面内に形成することで、電極32・33を同一材料で同時に形成することができる。したがって、プロセスコストを低減することができる。
 <センサ電極の面積と検出信号との関係>
 次に、センサ電極(位置検出電極)の面積と検出信号(位置検出信号)との関係について、図15~図18を参照して以下に説明する。
 図15~図18は、それぞれ、電極条件と、シミュレーションにより得られた検出信号波形とをまとめて示す図である。
 本シミュレーションでは、図15~図18に示すように、それぞれ、カバーガラスにセンス電極およびドライブ電極を設けるとともに、絶縁層を介してセンスおよびドライブ電極と対向してITOからなる対向電極(対向ITO電極)を設けた場合の位置検出信号を測定した。
 図15~図18に示す結果から判るように、対向ITO電極上にセンサ電極を形成する場合、センサ電極の密度(センス電極およびドライブ電極の密度)が低下するほど、検出信号の大きさ(強度)が低下する。
 したがって、検出信号の大きさを確保するには、図15に示すように、センサ電極をベタ状の平面パターンとすることが望ましい。
 また、このようにセンサ電極をベタ状の平面パターンとした場合、表示の開口率を確保するためには、センサ電極を透明な電極で形成することが望ましい。
 しかしながら、透明導電材料からなる電極は金属電極と比較して抵抗が高い。また、グラフェン等の金属薄膜電極は、透明性を確保するために薄膜化していることで、非透明状態の金属電極よりも抵抗が高い。
 このため、本実施の形態では、前記したように、電極32・33を、絶縁層34を介して、格子状の金属配線からなるメタルブリッジ35と電気的に接続している。これにより、光の透過率並びに透明領域の面積を確保したまま、電極32・33の低抵抗化を図ることができる。したがって、基板20を表示パネルに搭載した場合、該表示パネルの開口率を確保したまま、電極32・33の低抵抗化を図ることができる。
 また、上記したように電極32・33を低抵抗化することができるので、CR時定数を低減することができる。
 したがって、本実施の形態によれば、位置検出性能が高く、安定した位置検出動作を行うことができる、インセル型のタッチパネル並びにタッチパネル基板を提供することができる。
 また、本実施の形態では、電極32・33が同一面内に形成されていることで、電極32・33と対向電極27との間の距離を稼ぐことができるので、上記したように電極32・33を平面パターンとした場合であっても、電極32・33と対向電極27との間の寄生容量を小さくすることができる。このため、検出信号の大きさを確保したまま、上記寄生容量を小さくすることができる。
 また、メタルブリッジ35は、配線形状(線状パターン)を有していることから、メタルブリッジ35と対向電極27との間の寄生容量は小さい。このため、図1および図2に示したようにセンサ電極31よりも対向電極27側にメタルブリッジ35が設けられていることで、位置検出性能が高く、安定した位置検出動作を行うことができる、インセル型のタッチパネル並びにタッチパネル基板を提供することができる。
 <液晶パネル2の製造方法>
 次に、本実施の形態にかかる液晶パネル2の製造方法について説明する。
 <基板10の作製工程>
 基板10は、例えばアクティブマトリクス基板であり、絶縁基板11上に、周知の技術を用いて、ゲートライン、ソースライン、TFT、画素電極等を形成した後、必要に応じて配向膜を形成する。
 なお、このようなアクティブマトリクス基板の製造工程は周知の技術を適用できるためここでは詳細な説明は省略する。
 <基板20の作製工程>
 次に、基板20の作製工程について、図19の(a)~(f)を参照して以下に説明する。なお、図19の(a)~(f)は、基板20の作製工程を工程順に示す断面図であり、何れも、図4のY1-Y1線断面に対応している。
 まず、図19の(a)に示すように、絶縁基板21上に、遮光性を有する材料からなる膜を成膜してパターニングすることにより、絶縁基板21上に、遮光層22(BM)を形成する。
 なお、絶縁基板11・21としては、例えば、ガラス基板、プラスチック基板等を用いることができる。
 また、遮光層22は、例えば、遮光性を有する樹脂で形成することができる。例えば、遮光層22の材料としては、黒色顔料等が分散された感光性樹脂等が挙げられる。なお、上記感光性樹脂としては、アクリル系の感光性樹脂等、公知の感光性樹脂を使用することができる。
 また、遮光層22の形成方法としては、周知の方法を使用することができる。例えば、絶縁基板21上に、スピンコート法により、黒色顔料が分散された感光性樹脂を塗布し、この塗布された感光性樹脂を、フォトマスクを介して露光した後、現像することにより、遮光層22を形成することができる。
 あるいは、絶縁基板21の表面に、黒色の樹脂膜を有するドライフィルムをラミネートし、カバーフィルムを剥離することによって黒色の樹脂膜を転写後、フォトマスクを用いて露光、現像することによって遮光層22を形成してもよい。
 このとき、遮光層22は、パネル化したときに、基板10における、スイッチング素子や、ゲートライン、ソースライン、補助容量ライン等の配線を覆うようにパターン化される。
 次に、上記絶縁基板21上に、透明導電材料、あるいは、グラフェン、カーボン等、薄膜化することで透明状態が得られる、金属材料等の導電材料をスパッタリング法により成膜した後、図示しないフォトレジストを積層し、例えばフォトリソグラフィ法等によりパターニングを行う。これにより、図19の(b)に示すように、遮光層22が形成された絶縁基板21上に、電極32・33、および接続配線36(図3、図4参照)を形成する。
 なお、上記透明導電材料としては、前記したように、例えばITO、IZO、酸化亜鉛、酸化スズ等の透明導電材料を用いることができる。
 なお、電極32・33の厚み並びに電極面積は、用いる電極材料によって適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。電極32・33に透明導電材料を使用する場合、電極32・33の厚み並びに電極面積は、例えば従来と同様に設定することができる。
 また、電極32・33に、グラフェン、カーボン等、薄膜化することで透明状態が得られる、金属材料等の導電材料を使用する場合、光の透過率並びに透明領域の面積を確保するために、透明状態が得られるように電極32・33の厚みが設定されることが望ましい。
 次に、上記電極32・33等が形成された絶縁基板21におけるこれら電極32・33の形成面全面を覆うように、CVD法(化学蒸着法)、スピンコート法等を用いて、絶縁層34を形成する。その後、絶縁層34上に、図示しないフォトレジストを積層し、フォトリソグラフィ法等によりパターニングを行うことで、図19の(c)に示すように、絶縁層34に、コンタクトホールとなる開口部34aを形成する。
 上記絶縁層34の材料としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂等の有機絶縁材料(感光性樹脂)、あるいは、SiNx膜(窒化シリコン膜)等の、絶縁性を有する透明な無機絶縁材料を用いることができる。そのなかでも、上記絶縁層34の材料としては、感光性樹脂等の、有機絶縁材料からなる樹脂を用いることが好ましく、上記絶縁層34は、いわゆる有機絶縁膜からなる、有機絶縁層であることが好ましい。
 有機絶縁膜は、無機絶縁膜と比較して厚膜化が可能であり、また、無機絶縁膜と比較して比誘電率が低い。例えば、窒素シリコンの比誘電率εが6.9であるのに対し、アクリル樹脂の比誘電率εは、3.7である。また、有機絶縁膜は透明度が高いため、厚膜化が可能となる。
 したがって、絶縁層34が有機絶縁層である場合、厚膜化と低誘電率化の両方の観点から、センサ電極31と対向電極27との間の寄生容量を低減することができる。
 なお、絶縁層34の厚みが薄すぎると、センサ電極31と対向電極27との間の寄生容量が増加する。一方、絶縁層34の厚みが厚すぎると、コンタクトホール37・38の形成が困難となる。このため、絶縁層34の厚みは、1μm~3.5μmの範囲内であることが好ましい。
 次に、コンタクトホールとなる開口部34aが形成された絶縁層34上に、チタン(Ti)、銅(Cu)、金(Au)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、亜鉛(Zn)、ニッケル(Ni)、スズ(Sn)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)等の抵抗の低い金属およびその金属化合物並びに金属シリサイド等の金属材料からなる金属配線を形成する。このとき、開口部34a内にも上記金属材料からなる金属配線を形成することで、図19の(d)に示すように、上記金属配線からなるメタルブリッジ35およびコンタクトホール37・38を形成する。
 その後、フォトリソグラフィ等によってメタルブリッジ35をパターニングすることにより、図3および図4に示すように、メタルブリッジ35に断線ライン39を形成する。なお、メタルブリッジ35の厚みは、低抵抗化の観点から100nm以上であることが望ましく、対向電極27の平坦性を確保するとともにプロセスコストを抑えるために、300nm以下であることが望ましい。
 また、メタルブリッジ35に断線ライン39を形成する方法としては、フォトリソグラフィ等によるパターニングに限定されるものではなく、メタルブリッジ35を部分的に断線させる(電気的に切断する)ことができれば、特に限定されない。
 次に、図19の(e)に示すように、メタルブリッジ35が形成された絶縁基板21におけるこれら電極32・33の形成面全面を覆うように、絶縁層25を形成する。
 絶縁層25の材料並びに成膜方法としては、例えば絶縁層34の材料並びに成膜方法と同様の材料並びに成膜方法を用いることができる。
 このとき、絶縁層34同様、絶縁層25が有機絶縁層である場合、厚膜化と低誘電率化の両方の観点から、センサ電極31と対向電極27との間の寄生容量を低減することができる。
 なお、絶縁層34同様、絶縁層25の厚みが薄すぎると、センサ電極31と対向電極27との間の寄生容量が増加する。一方、絶縁層25の厚みが厚すぎると、後述する実施の形態に示すように絶縁層25にコンタクトホールを形成する場合、該コンタクトホールの形成が困難となる。このため、絶縁層34同様、絶縁層25の厚みは、1μm~3.5μmの範囲内であることが好ましい。
 次に、フォトリソグラフィを用いたパターニング、あるいは、インクジェット印刷法やラミネート法等の周知の方法を用いて、図19の(e)に示すように、上記絶縁層25上に、例えば赤(R)、緑(G)、青(B)等の複数色のCF層26を形成する。
 その後、図19の(f)に示すように、CF層26上に、スパッタリング法等により、ITO、IZO、酸化亜鉛、酸化スズ等の透明導電材料からなる透明導電膜を成膜することで、対向電極27を形成する。
 最後に、対向電極27上に、必要に応じて、図示しない配向膜を形成することにより、基板20を製造することができる。
 なお、遮光層22、CF層26、対向電極27、配向膜等の厚みは特に限定されるものではなく、従来と同様に設定することができる。
 <基板貼合工程>
 次に、基板10・20の貼合工程(すなわち、液晶パネル2の組み立て工程)について、説明する。
 まず、基板10・20の一方に、スクリーン印刷等あるいはディスペンサ等により、シール材60(図1参照)を、液晶注入口の部分を欠いた枠状パターンに塗布し、他方の基板に液晶層50の厚さに相当する直径を持ち、プラスチックまたは二酸化珪素等からなる球状のスペーサを散布する。なお、スペーサを散布する代わりに、基板20の対向電極27上あるいは基板10のメタル配線上にスペーサを形成してもよい。
 次に、基板10・20を貼り合わせ、シール材60を硬化させた後、基板10・20並びにシール材60で囲まれる空間に、例えば真空注入法により液晶材料を注入する。その後、液晶注入口にUV硬化樹脂を塗布し、UV照射によって液晶材料を封止することで液晶層50を形成する。
 もしくは、シール材60を枠状に塗布した基板に、滴下法により液晶材料を滴下することで、シール材60で囲まれた空間に液晶材料を充填した後、基板10・20を貼り合わせることで、基板10・20間に液晶層50を形成する。
 上記シール材60としては、例えば、図示しない導電性粒子および黒色顔料等を含有する紫外線硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂、紫外線硬化および熱硬化併用型樹脂等を用いることができる。上記導電性粒子としては、例えば金ビーズを用いることができる。
 以上のようにして、本実施の形態にかかる液晶パネル2を製造することができる。
 <変形例>
 次に、本実施の形態にかかる電気光学装置における各構成要素の変形例について以下に説明する。
 <接続配線36による接続方向>
 なお、本実施の形態では、図3および図4に示すように、X軸方向に配列された電極33がそれぞれ電極33と同一層に形成された接続配線36で接続されている場合を例に挙げて説明した。
 しかしながら、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、Y軸方向に配列された電極32が、それぞれ電極32と同一層に形成された接続配線36で接続されており、X軸方向に配列された電極33が孤立パターンを有していてもよい。
 したがって、電極32・33の何れが孤立パターンを有していてもよいが、一方の電極が透明な接続配線36で接続されている場合、絶縁基板21の長辺側に配列された電極が孤立パターンを有していることが好ましい。これにより、透明な接続配線36のみによる通電エリアを小さくすることができ、センサ電極31を低抵抗化することができるので、CR時定数を低減することができる。
 <絶縁層34>
 また、本実施の形態では、電極32・33上に、絶縁層34が、これら電極32・33全体を覆うように、絶縁基板21におけるタッチパネル層23の積層面全面にベタ状に設けられているものとした。
 しかしながら、本実施の形態はこれに限定されるものではない。絶縁層34は、メタルブリッジ35を介して電極32・33が導通しないように設けられていればよい。したがって、絶縁層34は、少なくとも、メタルブリッジ35と、電極32・33および接続配線36との間(つまり、平面視でメタルブリッジ35の配設領域)に形成されていればよい。
 <メタルブリッジ35による接続>
 また、本実施の形態では、図3および図4に示すように、断線ライン39が、平面視で、Y軸方向に配列された電極32とこれら電極32にX軸方向に隣り合う電極33との間に、これら電極32・33のパターンに沿って形成されている場合を例に挙げて図示した。
 しかしながら、断線ライン39は、電極32と電極33とが通電しないように電気的に切断していればよい。
 したがって、断線ライン39は、必ずしも電極32・33のパターン間に形成されている必要はなく、平面視で、それぞれの電極32・33に設けられたコンタクトホール37・38間に形成されていればよい。
 また、本実施の形態では、図3~図5の(a)・(b)に示すように、電極32・33がそれぞれメタルブリッジ35に電気的に接続されている場合を例に挙げて説明した。
 しかしながら、電極32・33のうち、接続配線36で接続されていない一方の電極(例えば図3および図4に示す例では電極33)のみが、メタルメッシュからなるメタルブリッジ35に電気的に接続されていてもよい。
 この場合、メタルブリッジ35と他方の電極との間に絶縁層34が設けられていることで、電極32・33間に断線ライン39を設ける必要は必ずしもなく、例えば電極33を挟んでX軸方向に隣り合う電極32間を電気的に切断することができる。
 また、この場合、断線ライン39は、平面視で、電極33を挟んでX軸方向にそれぞれ隣り合う電極32にそれぞれ設けられたコンタクトホール37間に形成されていればよい。
 <断線ライン39>
 なお、本実施の形態では、断線ライン39が、隣り合う電極32・33間に1本ずつ形成されている場合を例に挙げて説明した。しかしながら、断線ライン39は隣り合う電極32・33間に少なくとも1本形成されていればよく、2本以上形成されていてもよい。
 <電気光学装置>
 なお、本実施の形態では、一対の基板10・20間に、電気光学素子(光学変調層)として液晶層30が挟持されている場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本実施の形態はこれに限定されるものではない。上記電気光学素子としては、例えば、誘電性液体であってもよく、有機EL(エレクトロルミネッセンス)層であってもよい。
 また、本実施の形態にかかる表示パネル並びに表示装置としては、液晶パネル並びに液晶表示装置に限定されるものではなく、例えば、有機EL表示パネル、電気泳動表示パネル、並びにこれら表示パネルを用いた表示装置であってもよい。
 また、液晶パネル2に代えて有機EL表示パネル等の自発光型の表示パネルを用いた場合、バックライト3等の照明装置は不要であることは言うまでもない。
 また、本実施の形態では、上記したようにタッチパネル基板が表示パネルに用いられる基板であり、電気光学装置が表示装置である場合を例に挙げて説明した。
 しかしながら、上記タッチパネル基板は、電気光学素子駆動電極と位置検出電極とを有する電気光学装置全般に適用することができる。例えば、上記電気光学装置としては、例えば表示パネルに重ねて配置される視野角制御パネル等に適用することもできる。
 また、本実施の形態では、対向基板である基板10が、CF基板である場合を例に挙げて説明したが、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、アレイ基板側にCFが設けられていても構わない。
 〔実施の形態2〕
 本発明における他の実施の形態について、図20~図22に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態1で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
 図20は、本実施の形態にかかる基板20のタッチパネル層23の要部の構成を示す平面図である。また、図21の(a)は、図20に示すタッチパネル層23をY2-Y2線で切断したときの基板20の断面を示す図であり、図21の(b)は、図20に示すタッチパネル層23をX3-X3線で切断したときの基板20の断面を示す図である。
 また、図22は、図20に示すメタルブリッジ35の概略構成を示す平面図である。
 実施の形態1では、電極32・33がそれぞれメタルブリッジ35に電気的に接続されている場合に、メタルブリッジ35におけう隣り合う電極32と電極33との間の領域がそれぞれ1箇所で切断されていた。
 これに対し、本実施の形態では、図20および図22に示すように、メタルブリッジ35における隣り合う電極32と電極33との間の領域がそれぞれ2箇所で切断されている。
 このため、メタルブリッジ35におけるY軸方向に配列された電極32とこれら電極32にX軸方向に隣り合う電極33との間には、断線ライン39が2本ずつ設けられている。
 このため、メタルブリッジ35における、Y軸方向に配列された電極32とこれら電極32にX軸方向に隣り合う電極33との間には、断線ライン39によって、電極32・33の何れにも電気的に接続されていない、電気的に浮島状の金属配線部35cが形成されている。
 このため、メタルブリッジ35は、電極32に電気的に接続された金属配線部35aと、電極33に電気的に接続された金属配線部35bと、電気的に浮島状の金属配線部35cとを備えている。
 そして、少なくとも金属配線部35aと金属配線部35bとの間には、金属配線部35cが設けられている。
 このため、本実施の形態によれば、金属配線部35aと金属配線部35bとの短絡を確実に防止することができ、上記短絡による歩留りの低下を抑えることができる。
 また、金属配線部35aと金属配線部35bとの間に金属配線部35cが設けられていることで、電極32と電極33との間に形成される、検出対象物の接触の有無により容量変化が伴わない容量(クロス容量)を低減させることができる。
 したがって、CR時定数を下げることができ、タッチパネルとしての位置検出動作をより容易にすることができる。
 <変形例>
 次に、本実施の形態にかかる電気光学装置における各構成要素の変形例について以下に説明する。
 <メタルブリッジ35による接続>
 本実施の形態では、図20および図22に示すように、断線ライン39が、平面視で、Y軸方向に配列された電極32とこれら電極32にX軸方向に隣り合う電極33との間に、これら電極32・33のパターンに沿って形成されている場合を例に挙げて図示した。
 しかしながら、断線ライン39は、電極32と電極33とが通電しないように電気的に切断していればよい。
 したがって、断線ライン39は、必ずしも電極32・33のパターン間に形成されている必要はなく、平面視で、それぞれの電極32・33に設けられたコンタクトホール37・38間に形成されていればよい。
 また、本実施の形態では、電極32・33がそれぞれメタルブリッジ35に電気的に接続されている場合を例に挙げて説明した。
 しかしながら、電極32・33のうち、接続配線36で接続されていない一方の電極(例えば図20に示す例では電極33)のみが、メタルメッシュからなるメタルブリッジ35に電気的に接続されていてもよい。
 この場合、メタルブリッジ35と他方の電極との間に絶縁層34が設けられていることで、電極32・33間に断線ライン39を設ける必要は必ずしもない。
 例えば電極33を挟んでX軸方向に隣り合う電極32間に断線ライン39を2本設けることで、電極33を挟んでX軸方向に隣り合う電極32間を電気的に切断することができる。また、電極33を挟んでX軸方向に隣り合う電極32の電極列間(すなわち、隣り合う金属配線部35a間)に、電気的に浮島状の金属配線部35cを形成することができる。
 また、この場合、断線ライン39は、平面視で、電極33を挟んでX軸方向にそれぞれ隣り合う電極32にそれぞれ設けられたコンタクトホール37間に形成されていればよい。
 また、この場合、断線ライン39は、平面視で、電極33を挟んでX軸方向にそれぞれ隣り合う電極32にそれぞれ設けられたコンタクトホール37間に形成されていればよい。
 〔実施の形態3〕
 本発明におけるさらに他の実施の形態について、図23~図28に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態1で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
 図23は、本実施の形態にかかる基板20のタッチパネル層23の要部の構成を示す平面図である。また、図24は、図23に示すタッチパネル層23をX4-X4線で切断したときの基板20の断面を示す図である。
 また、図25は、図23に示すメタルブリッジ35の概略構成を示す平面図である。
 実施の形態2では、メタルブリッジ35におけるY軸方向に配列された電極32とこれら電極32にX軸方向に隣り合う電極33との間に断線ライン39を2本ずつ形成することで、メタルブリッジ35における金属配線部35aと金属配線部35bとの間に、電気的に浮島状の金属配線部35cを形成した。
 本実施の形態では、図23および図25に示すように、電極32に設けられたコンタクトホール37と電極33に設けられたコンタクトホール38との間に、電極32・33の配列方向に沿って、電極32・33と交差するように断線ライン39が形成されている。
 図23および図25に示す例では、Y軸方向に配列された電極32間を接続する中央幹線35Aに沿って、Y軸方向に、各電極32に設けられたコンタクトホール37を挟むように断線ライン39が形成されているとともにX軸方向に、各電極33に設けられたコンタクトホール38を挟むように断線ライン39が形成されている。
 これにより、メタルブリッジ35には、電極32に電気的に接続された金属配線部35aと、電極33に電気的に接続された金属配線部35bとの間に、電極32・33に電気的に接続されていない金属配線部35cが設けられている。
 また、図23および図24に示すように、メタルブリッジ35の金属配線部35c上に積層された樹脂層24(絶縁層25およびCF層26)には、メタルブリッジ35の金属配線部35cと、対向電極27とを電気的に接続するコンタクトホール28が設けられている。
 コンタクトホール28は、1つの金属配線部35cに対し、少なくとも1つ(図23に示す例では2つ)形成されている。
 本実施の形態によれば、このように、メタルブリッジ35における、電極32・33に電気的に接続されていない金属配線部35cが対向電極27と電気的に接続されていることで、対向電極27の低抵抗化を図ることができる。したがって、CR時定数を低減することができる。また、基板20を液晶パネル2に搭載した場合、上記対向電極27の低抵抗化を図ることができるので、CR時定数を低減でき、SN比を高めることができる。
 <基板20の作製工程>
 なお、ここでは、実施の形態1との相違点についてのみ説明する。
 本実施の形態では、実施の形態1において、図19の(d)でメタルブリッジ35に断線ライン39を形成するときに、図23および図25に示すように断線ライン39を形成する。
 また、図19の(e)に示すように、メタルブリッジ35上に絶縁層25およびCF層26を形成した後、図示しないフォトレジストを用いて、これら絶縁層25およびCF層26に、フォトリソグラフィ法等によりパターニングを行う。これにより、図24に示すように、絶縁層25およびCF層26に、コンタクトホール28となる開口部を形成する。
 その後、図19の(f)に示す工程で、絶縁層25およびCF層26に形成された開口部内にも透明導電膜を形成することで、対向電極27およびコンタクトホール28を形成する。
 なお、その他の工程については、実施の形態1と同じである。これにより、本実施の形態にかかる基板20並びに該基板20を備えた液晶パネル2を製造することができる。
 <変形例>
 次に、本実施の形態にかかる電気光学装置における各構成要素の変形例について以下に説明する。
 図26は、本実施の形態にかかる他の基板20のタッチパネル層23の要部の構成を示す平面図である。また、図27の(a)は、図26に示すタッチパネル層23をY3-Y3線で切断したときの基板20の断面を示す図であり、図27の(b)は、図26に示すタッチパネル層23をX5-X5線で切断したときの基板20の断面を示す図である。また、図27の(c)は、図26に示すタッチパネル層23をX6-X6線で切断したときの基板20の断面を示す図である。
 また、図28は、図26に示すメタルブリッジ35の概略構成を示す平面図である。
 図23に示す例では、電極32の中央に、接続配線36の幅と同程度の大きさを有するコンタクトホール37を1つ設けている。このため、Y軸方向に、各電極32に設けられたコンタクトホール37を挟むように断線ライン39を形成したときに、この断線ライン39が、X軸方向に隣り合う電極に形成されたコンタクトホール38間の内側を通ることで、メタルブリッジ35に、それぞれ矩形状の電極配線部35a・35b・35cを形成した。
 図26に示す例では、電極32に、X軸方向に対し2つのコンタクトホール37を設けることで、図28に示す形状の電極配線部35a・35b・35cを形成している。
 このように、電極配線部35a・35b・35cの形状並びに大きさは、各電極32・33に形成されるコンタクトホール37・38の大きさや数に応じて適宜設定すればよい。
 本実施の形態によれば、図23~図28に示すように、平面視で、各コンタクトホール37・38による電極32・33とメタルブリッジ35との接続部(具体的には、各電極32における各コンタクトホール37間の領域並びに各電極33における各コンタクトホール38間の領域)を囲むように断線ライン39が形成されている。
 このため、メタルブリッジ35におけるY軸方向に配列された電極32とこれら電極32にX軸方向に隣り合う電極33との間に電極32・33のパターンに沿って断線ライン39を形成する場合よりも、金属配線部35cの面積(すなわち、対向電極27と接続されるメタルブリッジ35の面積)を大きくとることができる。このため、対向電極27を低抵抗化することができる。
 また、本実施の形態によれば、メタルブリッジ35を断線ライン39で電気的に切断することによって、別途金属層を形成することなく、電極32・33と絶縁された金属配線部を形成することができる。言い換えれば、部品点数や基板20の厚みを増加させることなく、電極32・33と絶縁された金属配線部を形成することができる。
 〔実施の形態4〕
 本発明におけるさらに他の実施の形態について、図29~図36に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態1~3で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
 本実施の形態では、コンタクトホール37を例に挙げて、センサ電極31とメタルブリッジ35とを接続するコンタクトホール37の変形例について説明する。
 <コンタクトホールの数>
 図29は、本実施の形態にかかる基板20のタッチパネル層23の要部の構成を示す平面図である。また、図30の(a)は、図29に示すタッチパネル層23をY4-Y4線で切断したときの基板20の断面を示す図であり、図30の(b)は、図29に示すタッチパネル層23をX7-X7線で切断したときの基板20の断面を示す図である。
 実施の形態1、2における図3、図4、図20、図23では、電極32が、例えば各電極32の中央部にコンタクトホール37を1つ有し、該コンタクトホール37でメタルブリッジ35と電気的に接続されている場合を例に挙げて図示した。
 しかしながら、コンタクトホール37は、例えば図29に示すように、1つの電極に対し、複数配置されていることが好ましい。
 Y軸方向に配列された電極32間は、メタルブリッジ35によってブリッジ接続されている。したがって、各電極32に、メタルブリッジ35と接続される複数のコンタクトホール37が設けられていることで、何れかのコンタクトホール37で断線等の接続不良が生じた場合であっても、電極32間の電気的接続を確保することができる。したがって、歩留りを向上させることができる。
 また、メタルブリッジ35で電極間接続される電極32に限らず、センサ電極31として用いられる各電極32・33とメタルブリッジ35とを接続するためのコンタクトホール37・38は、1つの電極に対し、複数配置されていることが好ましい。
 これにより、メタルブリッジ35と各電極32・33との接続部の面積を確保することができ、各電極32・33を低抵抗化することができる。
 <電極間接続に用いられるコンタクトホールの配置>
 また、図31は、本実施の形態にかかる他の基板20におけるタッチパネル層23の要部の構成を示す平面図である。なお、図31では、メタルブリッジ35におけるY軸方向に配列された電極32とこれら電極32にX軸方向に隣り合う電極33との間に断線ライン39を1本設けた場合を例に挙げて図示している。
 一方、図32は、メタルブリッジ35におけるY軸方向に配列された電極32とこれら電極32にX軸方向に隣り合う電極33との間に断線ライン39を2本設けたときのタッチパネル層23の要部の構成を示す平面図である。
 また、図33の(a)は、図32に示すタッチパネル層23をY5-Y5線で切断したときの基板20の断面を示す図であり、図33の(b)は、図32に示すタッチパネル層23をX8-X8線で切断したときの基板20の断面を示す図である。図33の(c)は、図32に示すタッチパネル層23をX9-X9線で切断したときの基板20の断面を示す図である。
 図3、図4、図20、図23、および図29では、コンタクトホール37の数に拘らず、コンタクトホール37が、メタルブリッジ35における、電極32のY軸方向の対角線上を通る中央幹線35A(図31および図32参照、図31中、二点鎖線で囲んだ配線)に設けられている場合を例に挙げて図示した。
 図31および図32では、コンタクトホール37が、メタルブリッジ35における、電極32の中央幹線35Aではなく、中央幹線35Aに交差する枝線部35Bに形成されている。
 このように、コンタクトホール37が、中央幹線35Aではなく枝線部35Bに形成されていることで、断線を防止することができ、歩留りを向上させることができる。
 なお、図31および図32では、Y軸方向に配列された電極32間が、メタルブリッジ35の中央幹線35Aで電気的に接続されており、メタルブリッジ35における中央幹線35A以外のY軸方向に延びる配線が、Y軸方向に配列された電極32間で断線されている場合を例に挙げて図示している。
 しかしながら、断線ライン39は、必ずしも電極32・33のパターン間に形成されている必要はなく、実施の形態2で説明したように、平面視で、それぞれの電極32・33に設けられたコンタクトホール37・38間に形成されていればよい。したがって、Y軸方向に配列された電極32間は、中央幹線35A以外のY軸方向に延びる配線(幹線)で接続されていても構わない。
 このため、コンタクトホール37は、中央幹線35Aに交差する枝線部35Bに限定されず、メタルブリッジ35における、メタルブリッジ35で接続される電極間(本実施の形態では電極32間)を結ぶ幹線に交差する枝線部に形成されていることが好ましい。これにより、断線を防止することができ、歩留りを向上させることができる。
 <接続配線で接続された電極との接続に用いられるコンタクトホールの配置>
 図34は、本実施の形態にかかるさらに他の基板20のタッチパネル層23の要部の構成を示す平面図であり、図35は、図34に示すタッチパネル層23における、電極32列と電極33列との交差部近傍の構成を示す平面図である。なお、図35は、図34に太線で囲んだ領域81を拡大して示している。
 図34および図35では、配列方向が交差する電極32・33のうち一方の電極が、孤立パターンではなく、透明な接続配線36で接続されている。
 なお、以下、電極32・33のうち電極33が透明な接続配線36で接続されている場合を例に挙げて説明する。
 この場合、図34および図35に示すように、透明な接続配線36で接続された電極33には、各電極列の交差部近傍(つまり、透明な接続配線36で接続された電極33の端部)にコンタクトホール38が設けられていることが好ましい。
 この場合、透明な接続配線36のみによる通電エリアを小さくすることができる。したがって、透明な接続配線36で接続された電極33を低抵抗化することができるので、CR時定数を低減することができる。
 <コンタクトホールの形状および面積>
 図36は、本実施の形態にかかる基板20のタッチパネル層23におけるコンタクトホールの変形例をまとめて示す平面図である。なお、図36では、コンタクトホール37を例に挙げて示している。
 1つの電極32に対するコンタクトホール37の形成面積は、メタルブリッジ35と電極32との接続部の面積を確保するために、十分に広くとられていることが好ましい。
 図36に二点鎖線で示す領域82は、電極32におけるY軸方向の各角部近傍に、メタルブリッジ35を構成するメッシュメタルの各配線交差部(格子部分)にそれぞれ対応するように複数のコンタクトホール37が設けられている例を示している。
 このようにコンタクトホール37の数を増やすことで、コンタクトホール37の形成面積を十分に大きくすることができる。
 また、図36に二点鎖線で示す領域83は、電極32に、メタルブリッジ35による接続方向であるY軸方向に交差する、X軸方向に長い横長のコンタクトホール37が設けられている例を示している。
 図36に二点鎖線で示す領域84は、電極32に、メタルブリッジ35を構成するメッシュメタルにおける複数の配線交差部(格子部分)に跨がる大型のコンタクトホール37が設けられている例を示している。
 領域83・84のコンタクトホール37は、上記したように横長もしくは大型に形成されていることで、メタルブリッジ35における中央幹線35Aに並走する(例えば中央幹線35Aに平行な)複数の配線に跨がって形成されている。
 前記したように、メタルブリッジ35は、画素間を覆う遮光層22(BM)に重畳して形成されている。
 したがって、領域83・84のコンタクトホール37は、複数の画素に跨がって形成されている。
 このようにコンタクトホール37の数を増やす代わりに、コンタクトホール37のサイズを大きくすることでコンタクトホール37の形成面積を大きくしてもよい。
 〔実施の形態5〕
 本発明における他の実施の形態について、図37に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態1~4で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
 図37は、本実施の形態にかかる基板20のタッチパネル層23の要部の構成を示す平面図である。
 実施の形態1~4では、電極32・33が、平面視で矩形状(例えば正方形状)であり、かつ、各電極32・33の対角線が、それそれX軸方向およびY軸方向に沿って延びるように各電極32・33が配置されている場合を例に挙げて説明した。
 これに対し、本実施の形態では、図37に示すように、電極32・33が、平面視で矩形状(図37に示す例では長方形状)のパターンを有し、かつ、各電極32・33の各辺が、それそれX軸方向およびY軸方向に沿って延びるように各電極32・33が配置されている。
 また、本実施の形態でも、X軸方向に配列された電極33は、X軸方向に配された接続配線36によって互いに接続されている。なお、接続配線36および電極33を同一材料で形成する場合、電極33と接続配線36とは、同一層に一体的に形成することができる。
 図37に示す例では、X軸方向に配列された電極33は、X軸方向の辺で、接続配線36によって接続されている。したがって、電極33列は、櫛歯状に形成されている。
 一方、Y軸方向に配列された電極32は、X軸方向に隣り合う2つの矩形状の電極部32aを有し、これら電極部32aが、X軸方向の辺で、X軸方向に配された接続部32bで接続された構造を有している。
 このため、電極32は、電極33列による櫛歯パターンに噛み合うように凹状に形成されている。
 電極32は、各電極部32aに設けられたコンタクトホール37によって、メッシュメタルからなるメタルブリッジ35と電気的に接続されている。
 メタルブリッジ35における隣り合う電極32と電極33との間は、電極32と電極33とが通電しないように断線されている。
 このため、本実施の形態では、平面視で各電極33を囲むように、メタルブリッジ35に断線ライン39が設けられている。
 これにより、電極32・33を通電させることなく、電極32をメタルブリッジ35と電気的に接続させることができるので、CR時定数を低減することができる。
 なお、電極32のみをメタルブリッジ35と接続した場合、断線ライン39で囲まれた領域に、電気的に浮島状の金属配線部35cを形成することができる。この場合、上記金属配線部35cは、対向電極27と電気的に接続することができる。
 一方、電極33に、二点鎖線で示すようにコンタクトホール38を形成して電極33とメタルブリッジとを接続することで、断線ライン39で囲まれた領域に、電極33に電気的に接続された金属配線部35bを形成することができる。
 〔実施の形態6〕
 本発明における他の実施の形態について、図38に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態1~5で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
 図38は、本実施の形態にかかる基板20のタッチパネル層23の要部の構成を示す平面図である。
 実施の形態2、3、5では、メタルブリッジ35としてメタルメッシュを使用し、該メッシュメタルに断線ライン39を設けることで、断線ライン39で囲まれた領域に、電極32・33に電気的に接続されていない金属配線部35cを形成する場合を例に挙げて説明した。
 これに対し、本実施の形態では、図38に示すように、平面視で、各コンタクトホール37・38による電極32・33とメタルブリッジ35との接続部(具体的には、各電極32における各コンタクトホール37間の領域並びに各電極33における各コンタクトホール38間の領域)以外の領域のメタルブリッジ35が、切断され、除去されている。
 本実施の形態によれば、このように、メタルブリッジ35における、電極32・33に電気的に接続されていない浮島領域を削除することで、対向電極27と、メタルブリッジ35における浮島領域との寄生容量を低減することができる。
 〔実施の形態7〕
 本発明における他の実施の形態について、図39および図40に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態1~6で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
 実施の形態1~6では、メタルブリッジ35として、格子状の金属配線(具体的には、メタルメッシュ)を用いた場合を例に挙げて説明した。
 しかしながら、メタルブリッジ35は、必ずしも格子状である必要はなく、電極32・33のうち少なくとも一方の電極間を、他方の電極の配列方向に交差する方向に跨ぐようにブリッジ接続していればよい。
 図39および図40は、それぞれ、本実施の形態にかかる基板20のタッチパネル層23の要部の構成を示す平面図である。
 図39および図40は、それぞれ、メタルブリッジ35が線状配線(本実施の形態ではY配線)からなり、メタルブリッジ35が、Y軸方向に配列された電極32間をY軸方向に跨いでブリッジ接続している例を示している。
 なお、この場合、絶縁層34は、電極32・33全体を覆うように設けられている必要はなく、メタルブリッジ35と、電極32・33および接続配線36との間(つまり、平面視でメタルブリッジ35の配設領域)に設けられていればよい。
 これにより、メタルブリッジ35が、電極33と導通することなく、電極32間をブリッジ接続することができる。
 <変形例>
 また、実施の形態1~6では、電極32・33の形成面内において、電極32・33のうち一方の電極が孤立パターンを有し、他方の電極が接続配線36で接続されている場合を例に挙げて説明した。
 しかしながら、電極32・33は、少なくとも一方の電極が、他方の電極の配列方向に交差する方向に孤立した孤立パターンを有していればよく、両方とも孤立パターンを有していてもよい。
 電極32・33の形成面内において、電極32・33のうち少なくとも一方の電極が孤立パターンを有していることで、メタルブリッジにより、電極32・33が互いに接触せず、しかも、電極32・33が互いに通電しないように各電極32間あるいは各電極33間を接続することができる。
 すなわち、電極32・33は、これら電極32・33のうち少なくとも一方の電極間が、メタルブリッジにより、他方の電極の配列方向に交差する方向に跨ぐようにブリッジ接続されていればよい。これにより、電極32・33が互いに通電しないように各電極32間あるいは各電極33間を接続することができる。
 なお、電極32・33の形成面内において、電極32・33のうち少なくとも一方の電極間は接続配線で接続されており、他方の電極は、上記一方の電極の配列方向に交差する方向に孤立した孤立パターンを有し、少なくとも上記孤立パターンの配列方向にメタルブリッジが形成されていることで、電極32・33が互いに通電しないように各電極32間あるいは各電極33間を接続することができるとともに、各電極間を、簡素かつ容易に接続することができる。
 〔実施の形態8〕
 本発明における他の実施の形態について、図41の(a)・(b)~図43に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態1~7で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
 図41の(a)は、本実施の形態にかかる基板20の概略構成を示す平面図であり、図41の(b)は、図41の(a)に示す基板20のI-I線断面図である。
 また、図42の(a)は、本実施の形態にかかる液晶パネル2の概略構成を示す平面図であり、図42の(b)は、図42の(a)に示す液晶パネル2のII-II線断面図である。
 図41の(b)および図42の(b)に示すように、メタルブリッジ35における、基板20と基板10との接続部(シール部)となる外周部90(外周端部)は、電極32・33から電気的に切断されている。
 本実施の形態では、対向電極27が、メタルブリッジ35の外周部90(シールドライン)と電気的に接続されている。すなわち、対向電極27は、図42の(b)に示すように、シール材60が設けられたシール部において、メタルブリッジ35のシールドラインに電気的に接続されている。これにより、シール部においても対向電極27の低抵抗化を図ることができる。したがって、CR時定数を低減することができる。
 また、上記したように基板20を液晶パネル2に搭載した場合、上記したように対向電極27の低抵抗化を図ることができるので、液晶パネル2の表示性能を向上させることができる。
 また、対向電極27をシールドラインと接続することで、例えばTFT用の配線等からのノイズを防止することができる。
 また、本実施の形態では、図41の(b)および図42の(b)に示すように、基板20の外周部において、メタルブリッジ35上に対向電極27が形成(成膜)されることにより、メタルブリッジ35と対向電極27とが電気的に接続されている。
 したがって、本実施の形態によれば、メタルブリッジ35と対向電極27とを電気的に接続するための製造工程、すなわち、メタルブリッジ35における、電極32・33と電気的に接続されていない金属配線部35cと対向電極27とを電気的に接続するためのコンタクトホール28の形成工程を省略することができる。このため、基板20の製造工程の簡略化および製造コストの低減化を図ることができる。
 なお、タッチパネル層23の各引出配線(図示せず)は、シール材60に含有される、キンビーズ等の導電性粒子を介して、基板10におけるアクティブマトリクス層12(TFT画素部)の配線パターン(図示せず)に接続される。
 <変形例>
 図43は、本実施の形態にかかる液晶パネル2の概略構成を示す断面図である。なお、図43は、図42の(a)に示す液晶パネル2のII-II線断面図に該当する。
 図42では、CF層26が、対向電極27を介してシール材60の配設領域に隣接して設けられている場合を例に挙げて図示した。
 図43では、CF層26が、遮光層22による遮光領域に形成されている場合を示している。これにより、CF層26の周縁部の周囲がシール材60で遮光され、CF層26の周端部における光漏れを抑制することができる。
 〔実施の形態9〕
 本発明における他の実施の形態について、図44~図45に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態1~8で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
 図44は、本実施の形態にかかる液晶表示装置の要部の概略構成を示す断面図である。また、図45は、基板20の要部の構成を、積層順に模式的に示す断面図である。
 図44および図45に示すように、本実施の形態にかかる基板20は、絶縁基板21、遮光層22(BM)、CF層26、タッチパネル層23、絶縁層25、対向電極27が、この順に積層されて形成されている。
 すなわち、本実施の形態にかかる基板20は、CF層26の積層順が異なっていることを除けば、実施の形態1~7にかかる基板20と同じ構成を有している。
 本実施の形態によれば、遮光層22(BM)によって各色のCF層26間を遮光するに際し、遮光層22とCF層26との位置合わせを容易に行うことができる。
 また、絶縁基板21上に遮光層22とCF層26とが予め設けられた基板を用いて、該基板上にセンサ電極31や対向電極27等の電極パターンを形成することができる。したがって、上記基板の作製と、電極パターンの形成等の配線とを分業して行うことができるので、プロセスコストを低減することができる。
 なお、一方、実施の形態1~7に示したように、メタルブリッジ35と対向電極27との間にCF層26が設けられていることで、センサ電極31と対向電極27との間の距離を稼ぐことができる。これにより、センサ電極31と対向電極27との間の寄生容量を小さくすることができる。
 〔実施の形態10〕
 本発明における他の実施の形態について、図46の(a)・(b)~図48に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態1~9で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
 図46の(a)は液晶パネル2の表示駆動用端子とタッチパネル用端子とを示す平面図であり、図46の(b)は、図46の(a)に示すタッチパネル用端子の部分(丸囲み領域)の拡大図である。
 また、図47および図48は、それぞれ、液晶パネル2の表示駆動用端子とタッチパネル用端子とを示す他の平面図である。
 図46の(a)に示すように、液晶パネル2は、表示駆動用端子の表面と、タッチパネル用端子の表面とが同一方向(図46の(a)における紙面鉛直上向き)となるように構成されている。
 図46の(b)に示すように、タッチパネルの表面に設けられた端子は、コンタクト部を介して裏面の信号配線(タッチパネル用配線)に接続されている。具体的には、タッチパネル用端子と裏面の信号配線とは、コンタクト部において、シール部内に設けられた金ビーズ等の導電性粒子により電気的に接続されている。
 これにより、表示駆動用端子とタッチパネル用端子とを同じ向きに形成することができるので、基板10・20のうち一方の基板側、つまり、基板10側で、表示駆動用端子およびタッチパネル用端子と回路との接続を行うことができる。
 但し、液晶パネル2の額縁領域の端子部は、上記の構成に限定されず、例えば図47あるいは図48に示す構成としてもよい。
 図47に示す液晶パネル2では、基板10・20の端子部を斜めに切り出してずらして配置することで、タッチパネル用端子の表面と、表示駆動用端子の表面とが対向するように構成されている。
 また、図48に示す液晶パネル2では、基板10・20を互いに反対方向に引き出してずらして配置することで、基板10・20にそれぞれ端子部を形成している。これにより、図48に示す液晶パネル2では、タッチパネル用端子の表面と表示駆動用端子の表面とが、互いに対向するとともに液晶パネル2の中心に対して対称となるように構成されている。
 なお、上記端子部の構成は、上述した各実施の形態にかかる基板20に共通して適用することができる。
 <変形例>
 なお、上述した各実施の形態では、タッチパネル層23が、対向基板、特に、CF基板に設けられている場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、アクティブマトリクス基板等のアレイ基板にタッチパネル層23が設けられていてもよい。
 但し、タッチパネル層23を対向基板に設けることで、アレイ基板上の画像表示用の信号線(ゲートラインやソースライン)とタッチパネル層23とを離間させることができるので、タッチパネル層23がアレイ基板に設けられている場合よりも、ノイズの発生を抑えることができ、タッチパネルの感度を向上させることができる。
 <要点概要>
 以上のように、本発明の一態様にかかるタッチパネル基板は、電気光学素子を挟持する一対の基板のうち一方の基板として用いられ、静電容量の変化により検出対象物の指示座標の位置を検出する位置検出電極が設けられたタッチパネル基板であって、絶縁基板と、上記電気光学素子に電界を印加する電気光学素子駆動電極と、上記絶縁基板と電気光学素子駆動電極との間に、上記電気光学素子駆動電極から絶縁されて設けられた上記位置検出電極とを備え、上記位置検出電極は、第1の方向に配列された複数の第1の電極と、上記第1の方向と交差する第2の方向に、上記第1の電極とは絶縁して配列された複数の第2の電極とを備え、上記第1の電極と第2の電極とは、同一面内に形成されている。
 上記の構成によれば、第1の電極と第2の電極とを別層に設ける場合と比較して、第1の電極および第2の電極と電気光学素子駆動電極との間の寄生容量を小さくすることができる。したがって、位置検出性能が高く、安定した位置検出動作を行うことができる、インセル型のタッチパネルに用いられるタッチパネル基板を提供することができる。
 また、上記の構成によれば、第1の電極および第2の電極を面状パターンとした場合であっても、上記寄生容量を小さくすることができるので、検出信号の大きさを確保したまま、上記寄生容量を小さくすることができる。また、第1の電極と第2の電極とを同一面内に形成することで、第1の電極と第2の電極とを同一材料で同時に形成することができるので、プロセスコストを低減することができる。
 上記第1の電極および第2の電極の形成面内において、上記第1の電極および第2の電極のうち少なくとも一方の電極は、他方の電極の配列方向に交差する方向に孤立した孤立パターンを有していることが好ましい。
 上記の構成によれば、第1の電極と第2の電極とが互いに接触せず、しかも、第1の電極と第2の電極とが互いに通電しないように各電極間を接続することができる。
 また、上記タッチパネル基板は、上記第1の電極および第2の電極とは別層に設けられた金属配線を備え、上記金属配線は、上記第1の電極および第2の電極のうち少なくとも一方の電極間を、他方の電極の配列方向に交差する方向に跨ぐようにブリッジ接続していることが好ましい。
 上記の構成によれば、第1の電極および第2の電極のうち少なくとも一方の電極間を、他方の電極の配列方向に交差する方向に跨ぐように金属配線でブリッジ接続していることで、第1の電極と第2の電極とが互いに通電しないように各電極間を接続することができる。
 また、上記の構成によれば、位置検出電極を低抵抗化することができるので、CR時定数を低減することができる。
 なお、上記第1の電極および第2の電極は、透明な電極であることが好ましい。
 上記第1の電極および第2の電極が透明な電極であり、第1の電極および第2の電極のうち一方の電極間を、上記したように金属配線でブリッジ接続することで、光の透過率並びに透明領域の面積を確保したまま、位置検出電極の低抵抗化を図ることができる。したがって、上記タッチパネル基板を表示パネルに搭載した場合、該表示パネルの開口率を確保したまま、位置検出電極の低抵抗化を図ることができる。
 また、上記タッチパネル基板は、上記第1の電極および第2の電極の形成面内において、上記第1の電極および第2の電極のうち一方の電極間は接続配線で接続されており、他方の電極は、上記一方の電極の配列方向に交差する方向に孤立した孤立パターンを有し、少なくとも上記孤立パターンの配列方向に上記金属配線が形成されていることが好ましい。
 上記の構成によれば、第1の電極と第2の電極とが互いに通電しないように各電極間を接続することができるとともに、上記第1の電極および第2の電極の形成面内で、接続配線により一方の電極間を接続し、他方の電極間のみを上記金属配線でブリッジ接続するので、各電極間を、簡素かつ容易に接続することができる。
 なお、上記金属配線は、上記第1の電極および第2の電極と上記電気光学素子駆動電極との間に設けられていることが好ましい。
 上記第1の電極および第2の電極よりも電気光学素子駆動電極側に上記金属配線が設けられていることで、第1の電極および第2の電極と電気光学素子駆動電極との間の距離を稼ぐことができ、第1の電極および第2の電極と電気光学素子駆動電極との間の寄生容量を小さくすることができる。
 しかも、金属配線は、配線形状(線状パターン)を有していることから、金属配線と電気光学素子駆動電極との間の寄生容量は小さい。
 また、上記金属配線と上記第1の電極および第2の電極との間、および、上記金属配線と上記電気光学素子駆動電極との間のうち少なくとも一方に、絶縁層として有機絶縁層が設けられていることが好ましい。
 有機絶縁膜は、無機絶縁膜と比較して厚膜化が可能であり、また、無機絶縁膜と比較して比誘電率が低い。
 したがって、上記金属配線と上記第1の電極および第2の電極との間、および、上記金属配線と上記電気光学素子駆動電極との間のうち少なくとも一方に、有機絶縁層(有機絶縁膜からなる層)が設けられていることで、厚膜化と低誘電率化の両方の観点から、上記位置検出電極と電気光学素子駆動電極との間の寄生容量を低減することができる。
 また、上記タッチパネル基板においては、上記絶縁基板上に格子状の遮光層が形成されており、上記遮光層は、平面視で上記金属配線を覆っていることが好ましい。
 上記の構成によれば、上記金属配線の形成領域を遮光することができるとともに、上記金属配線の側方からの漏光や上記金属配線による反射光を遮光することができる。
 また、上記金属配線は、格子状の金属配線であることが好ましい。
 上記の構成によれば、上記格子状の金属配線によって位置検出電極の低抵抗化を図ることができる。このため、CR時定数を低減することができる。
 なお、上記遮光層は、上記金属配線に対応した形状を有していることが好ましい。
 上記遮光層が、上記金属配線に対応した形状を有していることで、上記遮光層の形成と金属配線の形成とに同じマスクパターンを使用することができる。このため、マスク枚数を削減することができ、プロセスコストを低減することができる。
 また、上記金属配線は、上記金属配線と該金属配線で接続される電極との間に設けられた絶縁層に形成された少なくとも1つのコンタクトホールにより上記電極間をブリッジ接続していることが好ましい。
 上記の構成によれば、上記格子状の金属配線によって、容易にブリッジ接続を行うことができる。したがって、プロセスを簡略化することができ、プロセスコストを削減することができる。
 また、上記コンタクトホールは、上記金属配線における、上記金属配線で接続される電極間を結ぶ幹線に交差する枝線部に形成されていることが好ましい。
 上記の構成によれば、上記コンタクトホールが、上記金属配線の幹線ではなく枝線部に形成されていることで、断線を防止することができ、歩留りを向上させることができる。
 また、上記コンタクトホールは、1つの電極に対し、複数配置されていることが好ましい。
 上記の構成によれば、上記金属配線と電極との接続部の面積を確保することができ、上記位置検出電極を低抵抗化することができるので、CR時定数を低減することができる。
 また、上記コンタクトホールは、上記金属配線における、上記金属配線で接続される電極間を結ぶ幹線に並走する複数の配線に跨がって形成されていることが好ましい。
 このとき、例えば、上記コンタクトホールは、上記金属配線における、複数の格子部分に跨がって形成されていることが好ましい。
 上記の構成によれば、上記金属配線と電極との接続部の面積を確保することができ、上記位置検出電極を低抵抗化することができるので、CR時定数を低減することができる。
 また、上記タッチパネル基板は、上記第1の電極および第2の電極の形成面内において、上記第1の電極および第2の電極のうち一方の電極間は透明な接続配線で接続されているとともに、上記第1の電極および第2の電極は、上記コンタクトホールを介して上記金属配線とそれぞれ電気的に接続されており、上記金属配線は、上記第1の電極に設けられた上記コンタクトホールと上記第2の電極に設けられたコンタクトホールとの間で、上記第1の電極と第2の電極とが通電しないように断線されている構成を有していることが好ましい。
 例えば、上記金属配線は、上記第1の電極に設けられた上記コンタクトホールと上記第2の電極に設けられた上記コンタクトホールとの間に、上記金属配線を複数の金属配線部に分断する断線ラインを有し、上記断線ラインによって、上記第1の電極に接続された金属配線部と上記第2の電極に接続された金属配線部とに分断されていることが好ましい。
 上記の構成によれば、上記第1の電極と第2の電極とを通電させることなく、上記第1の電極および第2の電極を、それぞれ、上記金属配線と電気的に接続させることができる。したがって、上記位置検出電極を低抵抗化することができるので、CR時定数を低減することができる。
 また、上記第1の電極および第2の電極のうち透明な接続配線で接続された電極には、上記接続配線で接続された電極端部に上記コンタクトホールが設けられていることが好ましい。
 上記の構成によれば、上記透明な接続配線のみによる通電エリアを小さくすることができる。このため、上記位置検出電極を低抵抗化することができるので、CR時定数を低減することができる。
 また、上記金属配線は、(1)上記第1の電極に設けられた上記コンタクトホールと上記第2の電極に設けられたコンタクトホールとの間に、上記金属配線を複数の金属配線部に分断する少なくとも1本の断線ラインを有し、(2)上記第1の電極に設けられた上記コンタクトホールと上記第2の電極に設けられた上記コンタクトホールとの間に、上記断線ラインで分断された、上記第1の電極および第2の電極の何れにも電気的に接続されていない金属配線部を有していることが好ましい。
 上記第1の電極に設けられた上記コンタクトホールと上記第2の電極に設けられた上記コンタクトホールとの間に、上記第1の電極および第2の電極の何れにも電気的に接続されていない金属配線部による浮島が形成されていることで、上記金属配線における、上記第1の電極に接続された金属配線部と上記第2の電極に接続された金属配線部との短絡を防止することができる。このため、上記短絡による歩留りの低下を抑えることができる。
 また、上記の構成によれば、上記浮島(第1の電極および第2の電極の何れにも接続されていない金属配線部)により、上記第1の電極と第2電極との間に形成されるクロス容量(検出対象物の接触の有無により容量変化が伴わない容量)を低減させることができる。このため、CR時定数を下げることができ、タッチパネルとしての位置検出動作をより容易にすることができる。
 さらに、上記の構成によれば、別途金属層を形成することなく、上記第1の電極および第2の電極と絶縁された金属配線部を形成することができる。言い換えれば、部品点数や層厚を増加させることなく、上記第1の電極および第2の電極と絶縁された金属配線部を形成することができる。
 また、上記第1の電極および第2の電極の何れにも接続されていない金属配線部は、上記電気光学素子駆動電極と電気的に接続されていることが好ましい。
 上記の構成によれば、上記第1の電極および第2の電極の何れにも接続されていない金属配線部が、上記電気光学素子駆動電極と電気的に接続されていることで、上記電気光学素子駆動電極の低抵抗化を図ることができる。したがって、CR時定数を低減することができる。また、上記タッチパネル基板を表示パネルに搭載した場合、上記電気光学素子駆動電極の低抵抗化を図ることができるので、上記表示パネルの表示性能を向上させることができる。
 また、上記金属配線における、上記一対の基板のうち他方の基板との接続部となる外周部は、上記第1の電極および第2の電極から電気的に切断されており、上記電気光学素子駆動電極は、上記金属配線の外周部と電気的に接続されていることが好ましい。
 上記の構成によれば、上記電気光学素子駆動電極の低抵抗化を図ることができる。したがって、CR時定数を低減することができる。また、上記タッチパネル基板を表示パネルに搭載した場合、上記電気光学素子駆動電極の低抵抗化を図ることができるので、上記表示パネルの表示性能を向上させることができる。
 また、上記タッチパネル基板は、上記遮光層に隣接して、上記遮光層と位置検出電極との間に、複数色のカラーフィルタが設けられていることが好ましい。
 上記の構成によれば、上記遮光層によって各色のカラーフィルタ間を遮光するに際し、遮光層とカラーフィルタとの位置合わせを容易に行うことができる。
 また、上記の構成によれば、絶縁基板上に遮光層とカラーフィルタとが予め設けられた基板を用いて、該基板上に位置検出電極や光学素子駆動電極等の電極パターンを形成することができる。したがって、上記基板の作製と、電極パターンの形成等の配線とを分業して行うことができるので、プロセスコストを低減することができる。
 また、上記金属配線は、上記第1の電極および第2の電極と上記電気光学素子駆動電極との間に設けられており、上記金属配線と電気光学素子駆動電極との間に、複数色のカラーフィルタが設けられていることが好ましい。
 上記の構成によれば、カラーフィルタを設ける場合、上記したように上記金属配線と電気光学素子駆動電極との間にカラーフィルタを形成することで、上記第1の電極および第2の電極と電気光学素子駆動電極との間の距離を稼ぐことができる。したがって、上記第1の電極および第2の電極と電気光学素子駆動電極との間の寄生容量を小さくすることができる。
 また、以上のように、本発明の一態様にかかる電気光学装置は、電気光学素子と、上記電気光学素子を挟持する一対の基板とを備え、上記一対の基板のうち一方の基板が、上記タッチパネル基板である。
 上記の構成によれば、上記一対の基板のうち一方の基板として上記タッチパネル基板を用いることで、位置検出性能が高く、安定した位置検出動作を行うことができる、インセル型のタッチパネルを備えたタッチパネル一体型の電気光学装置を提供することができる。
 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
 本発明は、インセル型のタッチパネルに用いられるタッチパネル基板および該タッチパネル基板を備えた電気光学装置に利用することができる。上記電気光学装置としては、例えば、液晶パネル、有機EL表示パネル、電気泳動表示パネル等の表示パネル、並びにこれら表示パネルを用いた表示装置や、視野角制御パネル等が挙げられる。
  1  液晶表示装置(電気光学装置)
  2  液晶パネル(電気光学装置)
  3  バックライト
  4  液晶セル
  5  偏光板
  6  偏光板
 10  基板
 11  絶縁基板
 12  アクティブマトリクス層
 20  基板(タッチパネル基板)
 21  絶縁基板
 22  遮光層
 23  タッチパネル層
 24  樹脂層
 25  絶縁層
 26  CF層(カラーフィルタ)
 27  対向電極
 28  コンタクトホール
 30  液晶層(電気光学素子)
 31  センサ電極(位置検出電極)
 32  電極(位置検出電極)
 32a 電極部
 32b 接続部
 33  電極(位置検出電極)
 34  絶縁層
 34a 開口部
 35  メタルブリッジ
 35A 中央幹線
 35B 枝線部
 35a 電極配線部
 35b 金属配線部
 35c 金属配線部
 36  接続配線
 37  コンタクトホール
 38  コンタクトホール
 39  断線ライン
 40  端子部
 50  液晶層
 60  シール材
 70  指先
 71  静電容量
 90  外周部
100 位置検出回路
101 ドライブライン駆動回路
102 センスライン駆動回路
103 タッチパネルコントローラ
104 タイミングコントローラ
111 サンプリング回路
112 蓄積容量
113 出力アンプ
114 リセットスイッチ
115 測定手段

Claims (16)

  1.  電気光学素子を挟持する一対の基板のうち一方の基板として用いられ、静電容量の変化により検出対象物の指示座標の位置を検出する位置検出電極が設けられたタッチパネル基板であって、
     絶縁基板と、上記電気光学素子に電界を印加する電気光学素子駆動電極と、上記絶縁基板と電気光学素子駆動電極との間に、上記電気光学素子駆動電極から絶縁されて設けられた上記位置検出電極とを備え、
     上記位置検出電極は、第1の方向に配列された複数の第1の電極と、上記第1の方向と交差する第2の方向に、上記第1の電極とは絶縁して配列された複数の第2の電極とを備え、
     上記第1の電極と第2の電極とは、同一面内に形成されていることを特徴とするタッチパネル基板。
  2.  上記第1の電極および第2の電極の形成面内において、上記第1の電極および第2の電極のうち少なくとも一方の電極は、他方の電極の配列方向に交差する方向に孤立した孤立パターンを有していることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル基板。
  3.  上記第1の電極および第2の電極とは別層に設けられた金属配線を備え、
     上記金属配線は、上記第1の電極および第2の電極のうち少なくとも一方の電極間を、他方の電極の配列方向に交差する方向に跨ぐようにブリッジ接続していることを特徴とする請求項2に記載のタッチパネル基板。
  4.  上記第1の電極および第2の電極の形成面内において、上記第1の電極および第2の電極のうち一方の電極間は接続配線で接続されており、他方の電極は、上記一方の電極の配列方向に交差する方向に孤立した孤立パターンを有し、
     少なくとも上記孤立パターンの配列方向に上記金属配線が形成されていることを特徴とする請求項3に記載のタッチパネル基板。
  5.  上記金属配線は、上記第1の電極および第2の電極と上記電気光学素子駆動電極との間に設けられていることを特徴とする請求項3または4に記載のタッチパネル基板。
  6.  上記金属配線と上記第1の電極および第2の電極との間、および、上記金属配線と上記電気光学素子駆動電極との間のうち少なくとも一方に、絶縁層として有機絶縁層が設けられていることを特徴とする請求項5に記載のタッチパネル基板。
  7.  上記絶縁基板上に格子状の遮光層が形成されており、上記遮光層は、平面視で上記金属配線を覆っていることを特徴とする請求項3~6の何れか1項に記載のタッチパネル基板。
  8.  上記金属配線が格子状の金属配線であることを特徴とする請求項7に記載のタッチパネル基板。
  9.  上記金属配線は、上記金属配線と該金属配線で接続される電極との間に設けられた絶縁層に形成された少なくとも1つのコンタクトホールにより上記電極間をブリッジ接続していることを特徴とする請求項8に記載のタッチパネル基板。
  10.  上記コンタクトホールは、上記金属配線における、上記金属配線で接続される電極間を結ぶ幹線に交差する枝線部に形成されていることを特徴とする請求項9に記載のタッチパネル基板。
  11.  上記第1の電極および第2の電極の形成面内において、上記第1の電極および第2の電極のうち一方の電極間は透明な接続配線で接続されているとともに、
     上記第1の電極および第2の電極は、上記コンタクトホールを介して上記金属配線とそれぞれ電気的に接続されており、
     上記金属配線は、上記第1の電極に設けられた上記コンタクトホールと上記第2の電極に設けられたコンタクトホールとの間で、上記第1の電極と第2の電極とが通電しないように断線されていることを特徴とする請求項9または10に記載のタッチパネル基板。
  12.  上記第1の電極および第2の電極のうち透明な接続配線で接続された電極には、上記接続配線で接続された電極端部に上記コンタクトホールが設けられていることを特徴とする請求項11に記載のタッチパネル基板。
  13.  上記金属配線は、
     上記第1の電極に設けられた上記コンタクトホールと上記第2の電極に設けられたコンタクトホールとの間に、上記金属配線を複数の金属配線部に分断する少なくとも1本の断線ラインを有し、
     上記第1の電極に設けられた上記コンタクトホールと上記第2の電極に設けられた上記コンタクトホールとの間に、上記断線ラインで分断された、上記第1の電極および第2の電極の何れにも電気的に接続されていない金属配線部を有していることを特徴とする請求項11または12に記載のタッチパネル基板。
  14.  上記第1の電極および第2の電極の何れにも接続されていない金属配線部が、上記電気光学素子駆動電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項13に記載のタッチパネル基板。
  15.  上記金属配線における、上記一対の基板のうち他方の基板との接続部となる外周部は、上記第1の電極および第2の電極から電気的に切断されており、上記電気光学素子駆動電極は、上記金属配線の外周部と電気的に接続されていることを特徴とする請求項6~14の何れか1項に記載のタッチパネル基板。
  16.  電気光学素子と、上記電気光学素子を挟持する一対の基板とを備え、
     上記一対の基板のうち一方の基板が、請求項1~15の何れか1項に記載のタッチパネル基板であることを特徴とする電気光学装置。
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